Потужні вітри, керовані надмасивними чорними дірами

Надмасивні чорні діри в центрах багатьох галактик, судячи зі всього, дуже впливають на їхню еволюцію. Це відбувається під час фази, коли чорна діра споживає матеріал галактики, в якій вона знаходиться, з дуже високою швидкістю, зростаючи при цьому в масі.

Під час цієї фази, як кажуть вчені, галактика має активне ядро (AGN), розповідають в Канарському інституті астрофізики (IAC).

Ефект, який ця діяльність учиняє на галактику-господаря, відомий як зворотний зв'язок AGN, і одним з його властивостей є галактичні вітри: це газ з центру галактики, який витісняється енергією, що виділяється активним ядром. Ці вітри можуть досягати швидкості до тисячі кілометрів на секунду, а в найбільш енергійних AGN, наприклад, квазарах, можуть очищати центри галактик, перешкоджаючи утворенню нових зірок. Було показано, що еволюцію зореутворення в космологічних часових масштабах неможливо пояснити без існування регулюючого механізму.

Для вивчення цих вітрів у квазарах був використаний інфрачервоний спектрограф EMIR на Великому Канарському телескопі (GTC). EMIR був розроблений в Канарському інституті астрофізики і призначений для вивчення найбільш холодних і найвіддаленіших об'єктів у Всесвіті шляхом аналізу інфрачервоного світла. На GTC спектрограф був встановлений у червні 2016 року.

Дані, отримані з тих пір, були використані для підготовки декількох наукових статей, остання з яких присвячена дослідженню затемненого квазара J1509+0434, була опублікована 7 червня 2019 року в журналі «Щомісячні повідомлення королівських астрономічних товариств» і підготовлена міжнародною командою під керівництвом дослідника з IAC Крістіною Рамос Алмейдою. Цей квазар знаходиться в локальному Всесвіті і є аналогом більш віддалених і набагато більш численних квазарів, в яких основним чином на формування нових зірок має впливати зворотний зв'язок AGN.

«EMIR дозволив нам вивчити вітри іонізованого і молекулярного газу з цього квазара за допомогою інфрачервоного діапазону. Цей аналіз дуже важливий, оскільки вони не завжди показують схожі властивості, що говорить нам про те, як ці вітри виникають і як вони впливають на галактики-господарі», - пояснює Рамос Алмейда. Вивчення цього та інших місцевих квазарів дозволить вченим зрозуміти, що відбувалося в галактиках, коли вони були молодші і коли вони формували свої структури, які ми бачимо зараз.

Ґрунтуючись на нових даних, отриманих з EMIR, команда виявила, що іонізований вітер швидший, ніж молекулярний, досягаючи швидкості до 1200 км/с. Однак, спорожняти газові резервуари галактики міг би молекулярний вітер (до 176 сонячних мас на рік). «Нові спостереження з ALMA дозволять нам підтвердити цю оцінку», пояснив Хосе Акоста Пулідо, дослідник в IAC і співавтор цього дослідження. ALMA – Великий міліметровий радіотелескоп Атаками, знаходиться в Чилі.

Наступним кроком є спостереження за повною вибіркою затемнених квазарів, що знаходяться поблизу, з EMIR для вивчення їх іонізованих і молекулярних вітрів. Вчені також хочуть дослідити зоряні популяції галактик-господарів. Це дозволить їм підтвердити вплив зворотного зв'язку AGN на еволюцію галактик безпосередньо.

Читайте ще цікаві новини про космос.

Нагадаємо, астрономи виявили навколо надмасивної чорної діри в нашій галактиці диск з прохолодного міжзоряного газу.