Мощные ветры, управляемые сверхмассивными черными дырами

Сверхмассивные черные дыры в центрах многих галактик, судя по всему, оказывают большое влияние на их эволюцию. Это происходит во время фазы, когда черная дыра потребляет материал галактики, в которой она находится, с очень высокой скоростью, вырастая при этом в массе.

Во время этой фазы, как говорят ученые, галактика имеет активное ядро (AGN), рассказывают в Канарском институте астрофизики (IAC).

Эффект, который эта деятельность оказывает на галактику-хозяина, известен как обратная связь AGN, и одним из его свойств являются галактические ветра: это газ из центра галактики, который вытесняется энергией, выделяющейся активным ядром. Эти ветры могут достигать скорости до тысячи километров в секунду, а в наиболее энергичных AGN, например, в квазарах, могут очищать центры галактик, препятствуя образованию новых звезд. Было показано, что эволюцию звездообразования в космологических временных масштабах невозможно объяснить без существования регулирующего механизма.

Для изучения этих ветров в квазарах был использован инфракрасный спектрограф EMIR на Большом Канарском телескопе (GTC). EMIR был разработан в Канарском институте астрофизики и предназначен для изучения самых холодных и самых отдаленных объектов во Вселенной путем анализа инфракрасного света. На GTC спектрограф был установлен в июне 2016 года.

Данные, полученные с тех пор, были использованы для подготовки нескольких научных статей, последняя из которых посвящена исследованию затемненного квазара J1509 + 0434, которая была опубликована 7 июня 2019 года в журнале «Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества» и подготовлена международной командой под руководством исследователя из IAC Кристиной Рамос Алмейдой. Этот квазар находится в локальной Вселенной и является аналогом более отдаленных и гораздо более многочисленных квазаров, в которых основным образом на формирование новых звезд должна влиять обратная связь AGN.

«EMIR позволил нам изучить ветры ионизированного и молекулярного газа с этого квазара с помощью инфракрасного диапазона. Этот анализ очень важен, поскольку они не всегда показывают схожие свойства, что говорит нам о том, как эти ветры возникают и как они влияют на галактики-хозяева», - объясняет Рамос Алмейда. Изучение этого и других местных квазаров позволит ученым понять, что происходило в галактиках, когда они были моложе и когда они формировали свои структуры, которые мы видим сейчас.

Основываясь на новых данных, полученных с EMIR, команда обнаружила, что ионизированный ветер быстрее, чем молекулярный, достигая скорости до 1200 км/с. Однако, опорожнять газовые резервуары галактики мог бы молекулярный ветер (до 176 солнечных масс в год). «Новые наблюдения с ALMA позволят нам подтвердить эту оценку», - пояснил Хосе Акоста Пулидо, исследователь в IAC и соавтор этого исследования. ALMA - Большой миллиметровый радиотелескоп Атакамы, находится в Чили.

Следующим шагом является наблюдение полной выборки затемненных близлежащих квазаров с помощью EMIR для изучения их ионизированных и молекулярных ветров. Ученые также хотят исследовать звездные популяции галактик-хозяев. Это позволит им подтвердить влияние обратной связи AGN на эволюцию галактик напрямую.

Читайте еще интересные новости о космосе.

Напомним, астрономы обнаружили вокруг сверхмассивной черной дыры в нашей галактике диск из прохладного межзвездного газ а.