Космический фонтан предлагает ключи к тому, как развиваются галактики

Развитие Галактики может быть хаотичным и беспорядочным, но кажется, что потоки холодного газа, разбрызгивающиеся из области вокруг сверхмассивных черных дыр, могут действовать, чтобы успокоить бурю.

Композитный снимок кластера галактик Абеля 2597, показывающий фонтанный поток газа, питаемый сверхмассивной черной дырой в центральной галактике. Желтый - это данные ALMA холодного газа. Красный - это данные Большого Телескопа, показывающие горячий водородный газ в той же области. Расширение фиолетового представляет собой расширенный горячий, ионизированный газ, как показано рентгеновской обсерваторией Чандра. ©ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Tremblay и др .; NRAO / AUI / NSF, Б. Сакстон; NASA / Chandra; ESO / VLT

Это соответствует международной группе ученых, которые предоставили первые четкие и убедительные доказательства такого процесса в действии.

Используя массив телескопов Atacama Large Millimeter / subillimetre Array (ALMA), команда, в которую входят исследователи из Университета Кардиффа, наблюдала сверхмассивную черную дыру, действующую как "монументальный фонтан" в середине галактики более миллиарда световых лет от Земной шар.

В центре галактики, названной Abell 2597, черная дыра черпает огромные запасы холодного молекулярного газа, а затем распыляет их обратно в непрерывном цикле.

Гигантская эллиптическая галактика Abell 2597 лежит в основе одной из самых массивных структур вселенной и имеет растянутое скопление других окружающих ее галактик.

По мнению исследователей, вся эта система работает через саморегулирующийся контур обратной связи. Входящий материал обеспечивает мощность для фонтана, поскольку он "стекает" к центральной черной дыре, как вода, поступающая в насос фонтана. Затем этот газ заводит черную дыру с активностью, запуская высокоскоростные струи сверхнагретой материи, которые вылетают из галактики.

Впечатления художника от Абеля 2597, показывающего центральную сверхмассивную черную дыру, изгоняющую холодный молекулярный газ - как насос гигантского галактического фонтана. ©NRAO / AUI / NSF; Д. Берри

По мере того, как ее путешествия, эта материя выталкивает комки и стримеры газа в экспансивный ореол галактики, где он в конечном итоге дождей возвращается в черную дыру, вызывая весь процесс заново.

Изучая расположение и движение молекул монооксида углерода (СО) с ALMA, которые ярко светятся в миллиметровом свете, исследователи смогли измерить движение газа по мере его попадания в черную дыру.

ALMA снимок холодного молекулярного газа в Abell 2597. ©ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Г. Тремблей и др

Именно из этих пузырьков газа появляются новые звезды в галактиках, и исследователи полагают, что процесс, который они наблюдали, может быть общим во Вселенной и, что более важно, может иметь решающее значение для развития массивных галактик, подобных этому.

Доктор Тимоти Дэвис из Школы физики и астрономии в Университете Кардиффа сказал: "Эволюция Галактики может быть довольно хаотичной, и такие большие галактики, как это, живут тяжело и умирают молодыми. Впервые мы смогли наблюдать за полным цикл сверхмассивного фонтана черной дыры, который действует, чтобы регулировать этот процесс, продлевая жизнь галактик".

Анимация данных H-alpha MUSE, показывающая разные скорости материала в "галактическом фонтане". ©ESO; G. Tremblay et al.

"Супермассивная черная дыра в центре этой гигантской галактики действует как механический« насос" в водном фонтане, - сказал Грант Тремблей, астрофизик из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, и ведущий автор статьи ,

"Это одна из первых систем, в которых мы находим четкие доказательства как притока холодного молекулярного газа в сторону черной дыры, так и оттока или поднятия от струй, запускаемых черной дырой".

Источник 1
Источник 2