Як спраглі палива надмасивні чорні діри живляться міжгалактичним газом

Астрофізики дослідили, як надмасивні чорні діри (SMBH) живляться газовими хмарами, які досягають їх, переміщуючись на сотні тисяч світлових років з однієї галактики в іншу.

Про це розповідають у Саутгемптонському університеті, передають OstanniPodii.com.

Міжнародна група вчених показала, що існує найважливіший зв′язок між взаємодією суміжних галактик і величезною кількістю газу, необхідного для "заправки" цих гігантських, надщільних космічних явищ. Їх висновки опубліковані в журналі Nature Astronomy.

Підживлення чорних дір

Чорна діра може утворитися, коли зоря колапсує, втискаючи матерію у відносно крихітний простір. Це збільшує силу гравітації до такої міри, що ніщо не може вирватися назовні, навіть світло - звідси й назва.

Деякі чорні діри гігантські, з масою у мільйони разів більшою за наше Сонце, під час харчування випромінюють величезну кількість енергії. Вони відомі як "надмасивні чорні діри", і те, як саме вони утворюються або отримують достатньо палива для свого існування, досі залишається загадкою.

"Надмасивні чорні діри підживлюють свою активність, зокрема, завдяки поступовому накопиченню газу з навколишнього середовища", - розповідає провідна авторка роботи др. Сандра Раймундо з факультету фізики та астрономії Саутгемптонського університету.

"Надмасивні чорні діри можуть змусити центри галактик світитися дуже яскраво, коли вони захоплюють газ, і вважається, що цей процес може справити великий вплив на те, який вигляд галактики мають сьогодні. Як SMBH отримують достатню кількість палива для підтримання своєї активності та зростання, астрономи досі дивуються, але проведена нами робота є кроком до розуміння цього процесу".

"Зміщений" газ у галактиках

Науковиця із Саутгемптона у співпраці з дослідниками з університетів Копенгагена та Каліфорнії використала дані 4-метрового Англо-Австралійського телескопа в Новому Південному Уельсі (Австралія) для вивчення орбіт газу та зірок у великій вибірці з більш ніж 3000 галактик.

Дослідники виявили галактики, в яких присутній так званий "зміщений" газ - іншими словами, газ, який обертається в іншому напрямку, ніж зорі в галактиці, що свідчить про взаємодію галактик у минулому. Потім вони виявили, що галактики зі зміщеним газом мають вищу частку активних надмасивних чорних дір.

Результати показали чіткий зв′язок між зміщеним газом та активністю надмасивних чорних дір - припускається, що газ переноситься у місцях зустрічі двох галактик, переміщується на величезні відстані в просторі, а потім піддається дії величезних гравітаційних сил надмасивної чорної діри - втягується й поглинається як життєво важливе джерело палива. Астрономи давно підозрювали, що злиття з іншою галактикою може надати таке джерело газу, але прямі докази цього були невловні.

Др. Раймундо пояснює: "Проведена нами робота показує, що наявність зміщеного від зірок газу пов′язана зі збільшенням частки активних надмасивних чорних дір. Оскільки зміщений газ є явною ознакою минулої взаємодії між двома галактиками, наша робота показує, що взаємодія галактик надає паливо для живлення активних надмасивних чорних дір".

"Це перший випадок, коли спостерігається прямий зв′язок між утворенням і присутністю неузгодженого газу та підживленням активних надмасивних чорних дір".

Др. Маріанна Вестергаард, співавторка дослідження, каже: "Найцікавіше в цих спостереженнях те, що тепер ми вперше можемо ідентифікувати захоплений газ і простежити його шлях до центру, де чорна діра пожирає його".

Тепер учені сподіваються розширити свої дослідження й використати отримані дані для розрахунку того, яка частина загальної маси надмасивних чорних дір зросла завдяки цьому механізму й наскільки важливим він був у ранньому Всесвіті.

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