Астрономы становятся свидетелями чрезвычайно мощного выброса черных дыр в далекой галактической группе

Ученые нашли активность в черной дыре

Кластеры Галактики являются одними из крупнейших космических структур, которые удерживаются вместе с помощью комбинированного гравитационного притяжения ее составляющих. Они содержат тысячи галактик всех возрастов, форм и размеров.

Как правило, галактические скопления имеют массу, примерно в миллион миллиардов раз превышающую массу Солнца, и часто простираются на многие миллионы световых лет. Они образуются на протяжении миллиардов лет по мере того, как более мелкие группы галактик медленно сходятся и обычно группируются до иерархически более высокого уровня структуры, так называемых суперкластеров.

В ядре большинства кластеров галактик лежит огромная галактика, называемая самой яркой кластерной, которая, в свою очередь, содержит чудовищную черную дыру. Эти черные дыры проходят через периоды питания, когда они пожирают плазму из кластера, за которыми следуют периоды взрывных вспышек, когда они выстреливают струями плазмы, как только достигают своего наполнения.

«Это экстремальный случай фазы вспышки», — сказал Майкл Калзадилла, аспирант Института астрофизики и космических исследований Массачусетского технологического института в Кавли, о наблюдениях SPT-0528.

По словам команды, когда плазма вырвалась из сверхмассивной черной дыры в центральной галактике SPT-0528, она оттеснила материю, создав две большие полости на 180 градусов друг от друга. Объединив объем и давление вытесненного газа с возрастом двух полостей, Калзадилла и его коллеги смогли рассчитать суммарную энергию всплеска. При более чем 1054 джоулях энергии это самый мощный выброс черной дыры, наблюдаемый в далеком галактическом скоплении.

«Поскольку скопления галактик полны газа, ранние теории о них предсказывали, что по мере охлаждения газа в скоплениях будут наблюдаться высокие скорости звездообразования, для формирования которых необходим холодный газ. Однако эти скопления не так прохладны, как предсказывалось, и, как таковые, не дают новых звезд с ожидаемой скоростью. Что-то мешало газу полностью остыть.Виноваты были супермассивные черные дыры, чьи вспышки плазмы удерживают газ в скоплениях галактик слишком теплым для быстрого образования звезд», — сказали астрономы.

Астрономы думают о процессе охлаждения газа и выделения горячего газа из черных дыр как о равновесии, которое поддерживает температуру в галактическом скоплении стабильной. Ученые сравнивают этот процесс с термостатом. Взрыв черной дыры в кластере галактик SPT-0528, однако, не находится в равновесии.

«Если посмотреть, сколько энергии высвобождается при охлаждении газа в черной дыре, в сравнении с тем, сколько энергии содержится в этом всплеске, то всплеск сильно перестарался. Взрыв в SPT-0528 — это неисправный термостат. Как будто вы охладили воздух на 2 градуса, а реакцией термостата было нагревание комнаты на 100 градусов», — говорит Калзадилла.

Популярные материалы