Астрономи побачили як галактичний газ піддається впливу молодих струменів із надмасивної чорної діри

Вчені отримали перше зображення газоподібних хмар у далекій галактиці, що були порушені молодими потужними струменями, викинутими з надмасивної чорної діри.

Цей результат, отриманий за допомогою Атакамського великого міліметрового/субміліметрового масиву (ALMA), прольє світло на таємницю еволюційного процесу галактик у ранньому Всесвіті, переконані в Обсерваторії ALMA.

Загальновідомо, що чорні діри чинять сильний гравітаційний вплив на навколишню матерію. Однак менш відомо, що в деяких чорних дірах є швидкоплинні потоки іонізованої метерії, які називаються струменями. У деяких сусідніх галактиках розвинуті струмені видувають галактичні газоподібні хмари, призводячи до пригнічення зореутворення. Тому, для розуміння еволюції галактик вкрай важливо спостерігати взаємодію струменів чорної діри та газоподібних хмар протягом усієї космічної історії. Однак, важко було отримати чіткі докази такої взаємодії, особливо у ранньому Всесвіті.

Для отримання таких чітких доказів команда задіяла ALMA, спостерігаючи за цікавим об’єктом, квазаром, відомим як MG J0414+0534, який знаходиться в галактиці за 11 мільярдів світлових років звідси. Відмітною особливістю цього квазару є те, що шляхи світла, що прямують від нього до Землі, значно спотворюються, або "лінзуються", гравітацією іншої галактики між MG J0414+0534 і нами, призводячи до його значного збільшення.

"Це спотворення працює як "природний телескоп", дозволяючи детально роздивитися віддалені об′єкти", - говорить Такео Мінедзакі, доцент Токійського університету.

Ще одна особливість об′єкту MG J0414+0534 полягає в тому, що він має надмасивну чорну діру з біполярними струменями в центрі галактики-господаря. Команда змогла реконструювати «справжнє» зображення газоподібних хмар, а також струменів у MG J0414+0534, ретельно врахувавши гравітаційні ефекти, створені лінзуючою галактикою-посередником.

"Комбінуючи цей космічний телескоп зі спостереженнями високої роздільної здатності ALMA, ми отримали надзвичайно гострий зір, який в 9000 разів краще людського", - додає Куітіро Наканіші, доцент проекту в Національній астрономічній обсерваторії Японії/SOKENDAI. "Із такою надзвичайно високою роздільною здатністю нам вдалося отримати розподіл та рух газоподібних хмар навколо струменів, викинутих з надмасивної чорної діри".

Завдяки такій чудовій роздільній здатності, команда виявила, що газоподібні хмари вздовж струменів здійснюють бурхливий рух зі швидкістю до 600 км/с, демонструючи чіткі докази впливу на газ. Більше того, виявилося, що розмір уражених газоподібних хмар та струменів набагато менший, ніж типовий розмір галактики в цьому віці.

"Ми, мабуть, є свідками дуже ранньої фази струменевої еволюції галактиці", - каже Сатокі Мацусіта, науковий співробітник Інституту астрономії та астрофізики Академії Сініка. "Вона (фаза) могла відбуватися вже через кілька десятків тисяч років після запуску струменів".

"MG J0414+0534 є прекрасним прикладом завдяки молодості струменів", - підсумовує Кайкі Інуе, професор університету Кіндая, Японія, і провідний автор наукової роботи, що з′явилася в журналі "Astrophysical Journal Letters". "Ми виявили свідчення значної взаємодії струменів та газоподібних хмар навіть у дуже ранній фазі еволюції струменів. Я думаю, що наше відкриття прокладе шлях до кращого розуміння еволюційного процесу галактик у ранньому Всесвіті".

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чорні діри