Вітри чорних дір уже не такі, як колись

14 / 5 / 2022 03:50, автор: Анатолій Колесник
Вітри чорних дір уже не такі, як колись - фото
Credit: ESO/M. Kornmesser

Протягом перших мільярдів років існування Всесвіту вітри, що дмуть від надмасивних чорних дір у центрах галактик, були набагато частішими та потужнішими, ніж ті, що спостерігаються в сучасних галактиках, приблизно через 13 мільярдів років. Ті вітри були настільки потужними, що сповільнювали зростання надмасивних чорних дір, від яких вони походили.

Такими є результати дослідження під керівництвом трьох вчених з Італійського національного інституту астрофізики (INAF) у Трієсті, опубліковані на днях в журналі Nature.

Робота ґрунтується на спостереженнях 30 квазарів, отриманих за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) у Паранальській обсерваторії у Чилі.

Квазари – це надзвичайно яскраві точкові джерела в ядрах далеких галактик, випромінювання яких виникає через інтенсивну активність центральних надмасивних чорних дір, що всмоктують навколишню матерію. Галактики-господарі цих квазарів спостерігалися під час космічного світанку, коли вік Всесвіту становив від 500 мільйонів до 1 мільярда років.

"Вперше ми виміряли частку квазарів у молодому Всесвіті, які демонструють вітри чорних дір", - каже Мануела Бішетті, наукова співробітниця INAF у Трієсті та перший автор нового дослідження. "На відміну від того, що ми спостерігаємо в ближчому до нас Всесвіті, ми виявили, що вітри чорних дір у молодому Всесвіті зустрічаються дуже часто, мають високу швидкість, що досягає 17 відсотків від швидкості світла, і вкидають велику кількість енергії в галактику-господаря".

Близько половини квазарів, що спостерігаються в цьому дослідженні, демонструють вітри чорних дір, що набагато частіше зустрічаються та у 20 разів потужніші, ніж ті, які відомі у квазарах ближчого космосу, коли вік Всесвіту складав приблизно 4 мільярдів років.

"Спостереження за чорними дірами у молодому Всесвіті показують, що вони ростуть набагато швидше, ніж їхні галактики-господарі, тоді як у локальному Всесвіті чорні діри та галактики коеволюціонують", - додає співавторка дослідження Кьяра Ферульо, співробітник INAF. "Це означає, що в якийсь момент у Всесвіті повинен був спрацювати механізм, що уповільнює зростання чорних дір. Наші спостереження дозволили нам ідентифікувати цей механізм у вітрах чорних дір, що вироблилися, коли вік Всесвіту становив 0,5-1 мільярд років".

Таким чином, енергія, що виділяється вітрами, могла зупинити подальшу акрецію матерії на чорну діру, уповільнити її зростання та започаткувати фазу "загальної еволюції" між чорною дірою та галактикою, що її містить.

Новини за подібною темою:

"Це дослідження дозволило нам визначити епоху в історії Всесвіту, коли вплив вітрів чорних дір став значним", - додає Бішетті. "Це дуже впливає на наші знання про початкові фази зростання чорних дір та їх галактик-господарів, встановлюючи сильні обмеження на моделі, що описують формування перших галактик".

Цілком несподіване відкриття стало можливим завдяки високоякісним даним, отриманим за допомогою приладу Xshooter, встановленого на VLT в рамках великої програми Європейської південної обсерваторії, що включає близько 250 годин спостережень.

"Квазари - одні з найяскравіших об′єктів, що спостерігаються в ранньому Всесвіті, але через свою відстань вони досить тьмяні з точки зору спостережуваної величини", - пояснює співавторка роботи Валентина Д′Одоріко з INAF, співробітниця Scuola Normale Superiore (SNS) у Пізі та очільниця програми спостережень, на якій засновано дослідження. "Великі витрати часу на спостереження цих об′єктів та унікальні можливості X-shooter у плані ефективності, охоплення довжин хвиль і роздільна здатність дозволили нам отримати спектри дуже гарної якості, що уможливило цей цікавий результат".

"У нас вже кілька років є підстави вважати, що чорні діри в мільярд разів масивніші за Сонце... можуть запускати потужні вітри, що несуться зі швидкістю, рівною 20% від швидкості світла, у своє оточення", - додає Андреа Феррара, професор Scuola Normale Superiore та співавтор дослідження. "Сьогодні у нас є підтвердження цьому завдяки даним, отриманим за допомогою європейського телескопа командою з сильним італійським відбитком та лідерством. SNS зробила свій внесок у теоретичну інтерпретацію. Відкриття цих разючих галактичних вітрів у такі віддалені часи могло мати величезні та поки що не вивчені наслідки для народження та еволюції галактик, подібних до нашої. Ми розв′язуватимемо ці питання в ході продовження цього дослідження".

Програма спочатку не призначалася для цієї наукової мети, а вивчала переважно міжгалактичний газ у ранньому Всесвіті. З інформації, отриманої від найближчих квазарів, вважалося, що такі вітри зустрічаються рідко. "На щастя, ми говорили, що оскільки ці особливості ускладнюють реконструкцію власного випромінювання квазара, вони були небажаними для астрономів нашої колаборації, які вивчають міжгалактичне середовище вздовж лінії візування", - каже Д′Одоріко. "Несподівано ми виявили, що ці вітри дуже поширені у молодому Всесвіті, що ускладнило наш аналіз, але дало нам можливість виявити дуже важливий результат".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.


Коментарі:

 

Останні новини:

сьогодні:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
NGC 541 заправляє неправильну галактику на новому знімку Хаббла

09:07, 24 травня 2022 р.
NGC 541 заправляє неправильну галактику на новому знімку Хаббла
 
Коли-небудь астронавти зможуть пити воду з давніх вулканів Міс...

06:03, 19 травня 2022 р.
Коли-небудь астронавти зможуть пити воду з давніх вулканів Міс...
 
НАТО поряд з росією: Фінляндія та Швеція подали заявки на вступ

15:32, 18 травня 2022 р.
НАТО поряд з росією: Фінляндія та Швеція подали заявки на вступ
 
Опубліковано нові докази масової страти в Бучі

08:38, 20 травня 2022 р.
Опубліковано нові докази масової страти в Бучі
 
США виділяють для України додатково $100 млн на гаубиці, такти...

07:40, 20 травня 2022 р.
США виділяють для України додатково $100 млн на гаубиці, такти...
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
В карликових галактиках приховано набагато більше чорних дір,...

20:19, 24 травня 2022 р.
В карликових галактиках приховано набагато більше чорних дір,...
 
Вперше отримано зображення чорної діри у серці нашої галактики

08:35, 13 травня 2022 р.
Вперше отримано зображення чорної діри у серці нашої галактики
 
Сплеск сяйва в далекій галактиці може змінити наш погляд на чо...

05:05, 6 травня 2022 р.
Сплеск сяйва в далекій галактиці може змінити наш погляд на чо...
 
Чорні діри знищують тисячі зірок для стимуляції свого зростання

07:53, 21 квітня 2022 р.
Чорні діри знищують тисячі зірок для стимуляції свого зростання
 
Пролито світло на походження надмасивних чорних дір

06:08, 14 квітня 2022 р.
Пролито світло на походження надмасивних чорних дір
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie