Діра і сусіди: Її найближче оточення

Кореляція між масою надмасивної чорної діри в центрі галактики і швидкістю народження зірок в її центральній області може бути пов'язана з надшвидким потоком матерії, який викидають околиці діри.


У центрі більшості великих галактик - у тому числі і нашої - розташована надмасивна чорна діра, маса якої може досягати мільйонів, а то і мільярдів сонячних мас. Тут же, в центральній області є і ще один цікавий регіон, щільне сферичне зоряне скупчення, або просто балдж. Зірки в балджі відрізняються, в середньому, більшою швидкістю руху, причому чим більша діра - тим вища ця швидкість.

Ця кореляція свідчить про те, що надмасивна чорна діра в активному центрі галактики має уповільнюючий вплив на процес зіроутворення в її центральній області. Однак адекватного опису цього взаємозв'язку досі не існувало. Взагалі, важко було уявити, як чорна діра, нехай і надмасивна, але розмірами - разом з акреційним диском падаючої в неї матерії - лише в кілька разів більше Сонячної системи, може істотно впливати на регіон, розміри якого в мільйони разів більші.

На думку Франческо Томбесі (Francesco Tombesi) і його колег, які, нарешті, запропонували подібний механізм, секрет не в самій чорній дірі, а саме в диску матерії, яка спрямовується в її надра. Все прискорюючись і закручуючись по спіралі, речовина це розколюється до мільйонів градусів, викидаючи випромінювання на всіх довжинах хвиль, а також цілі потоки швидких частинок. Частина цих викидів виявляється у вигляді вузьких струменів плазми, що вириваються з диска перпендикулярно його площині - т. зв. релятивістських струменів, або джетів. Швидкість руху частинок в них досягає половини світлової, проте вузькоспрямованість джетів не дозволяє їм надавати істотного впливу на довколишні регіони: основну свою енергію вони забирають набагато далі. Що ж тоді дозволяє чорній дірі безпосередньо впливати на своє оточення?

Не так давно виявилося, що, крім джетів, надмасивна чорна діра викидає й інший потік матерії, не настільки сконцентрований «вітер» швидкосувних частинок. Дослідження, проведене командою Франческо Томбесі за допомогою орбітального рентгенівського телескопа XMM-Newton, охопило 42 великі галактики, розташовані не надто далеко від нас - в межах 1,3 млрд світлових років, і мають надмасивні чорні діри. Надшвидкі потоки були виявлені приблизно в 40% з них, середня швидкість їх досягала 14% світлової (близько 151 млн км/год), і в середньому потік захоплював за собою в рік масу матерії, порівнянну з масою Сонця. Так що, хоча ці потоки і не можуть зрівнятися з джетами за потужністю, енергія їх набагато вища, ніж у інших потоків речовини в галактиці. Саме їх вчені і вважають відповідальними за вплив, який чинить чорна діра на весь центр галактики.

З одного боку, надшвидкий потік, що забирає досить значні кількості речовини геть від діри, стримує зростання її маси. З іншого боку, ця речовина пронизує навколишній регіон галактики, забираючи з собою частинки газопильових хмар, які могли б служити матеріалом для утворення молодих зірок, і взагалі порушують перебіг цього процесу.

Щодо прес-релізу NASA

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND