04.02.2020
17:53

Потоки массы и энергии со стороны центральных черных дыр массивных галактик

Активные ядра галактик представляют собой сверхмассивные черные дыры (СМЧД), лежащие в центрах галактик, которые аккрецируют материал на раскаленные околоядерные диски, в результате чего формируются вспышки излучения или джеты частиц, движущихся со скоростями, близкими к скорости света. Эти высокоэнергетические вспышки, в свою очередь, вызывают формирование потоков ионизированного, нейтрального и молекулярного газа, длина которых может составлять тысячи световых лет, а скорость - сотни километров в секунду. Эти потоки газа могут формироваться непосредственно из горячего аккреционного диска под действием давления излучения на пыль, перемешанную с газом, под действием горячих тепловых ветров или других механизмов, в результате которых формируются горячие "пузыри" газа. Вынося газ из галактики, активное ядро ограничивает количество "топлива", доступного для формирования новых звезд, и замедляет рост галактики. Этот механизм также является саморегулирующим, поскольку в конечном счете он подавляет дальнейшее падение газа на черную дыру. Астрономы, оценивающие скорость звездообразования в галактиках, считают, что этот процесс, называемый подавлением звездообразования, отвечает за резкий спад звездообразовательной активности после максимума, наблюдавшегося примерно 10 миллиардов лет назад.

Астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Пол Нулсен (Paul Nulsen) и его коллеги использовали новые и архивные данные, собранные при помощи радиообсерватории ALMA, для изучения выбросов молекулярного газа из двенадцати массивных галактик, расположенных в центрах галактических скоплений. Этот горячий газ, окружающий галактики, входящие в состав скоплений, должен охладиться, упасть обратно на галактики и стать источником "топлива" для формирования новых звезд, замыкая таким образом цикл обратной связи. Высокое пространственное разрешение снимков, сделанных при помощи обсерватории ALMA, позволило ученым подробно охарактеризовать эти процессы, в частности нитевидные структуры, в состав которых входит большая часть газа в центральных галактиках скоплений. Авторы работы обнаружили, что эти гигантские молекулярные филаменты и облака, по-видимому, формируются при охлаждении горячих пузырей газа, покидающего галактику, в результате чего происходит замедление и остановка потоков, а затем возврат газа в галактику. Исследователи также выявили устойчивое соотношение между массой молекулярного газа в окрестностях центрального активного ядра галактики и мощностью испускаемого джета.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200204080239

Обозрение "Terra & Comp".