Астрономы рассказали, как черные дыры «варят» себе еду

Астрономы сделали важный шаг в доказательстве того, что самые массивные черные дыры во Вселенной могут сами создавать себе «пищу». Данные рентгеновской обсерватории NASA Chandra и Очень большого телескопа (VLT) показали, что вспышки, выброшенные, черными дырами охлаждают газ, он становится их «пищей» и порождает новые вспышки.
Астрономы рассказали, как черные дыры «варят» себе еду
Скопление Персея. Синие нити — горячий газ, красные — остывающий теплый. NASA/CXC/SAO/V. Olivares et al.
Черные дыры мы видеть не можем, но их масса огромна, и они активно влияют на движенье видимой материи. Вокруг вращающихся черных дыр возникают аккреционные диски, черные дыры выбрасывают мощнейшие джеты и порождают вспышки. И все время поглощают окружающую их материю.

Астрономы сделали важный шаг в доказательстве того, что самые массивные черные дыры во Вселенной могут сами создавать себе «пищу». Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Исследование было основано на наблюдениях за семью скоплениями галактик. В центрах скоплений галактик находятся самые массивные галактики Вселенной, в которых находятся огромные черные дыры с массой от миллионов до десятков миллиардов масс Солнца. Джеты, исходящие из этих черных дыр, возникают благодаря тому, что черные дыры питаются газом, сообщает NASA.

На изображениях показаны два скопления галактик, участвовавших в исследовании, скопление Персея и скопление Центавра. Данные космического рентгеновского телескопа Chandra, представленные синим цветом, показывают рентгеновское излучение от нитей горячего газа, а данные VLT, оптического телескопа в Чили, показывают более холодные нити красным цветом.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Скопление Центавра. Синие нити — горячий газ, красные — остывающий теплый.
Скопление Центавра. Синие нити — горячий газ, красные — остывающий теплый.
NASA/CXC/SAO/V. Olivaresi et al.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Полученные результаты подтверждают модель, в которой вспышки черных дыр приводят к охлаждению горячего газа и формированию узких нитей теплого газа. Турбулентность в газе также играет важную роль в этом процессе.

Горячие и теплые нити газа

Согласно этой модели, часть теплого газа в этих нитях должна перетекать в центры галактик и питать черные дыры, вызывая вспышки. В результате вспышки еще больше газа охлаждается и питает черные дыры, что приводит к новым вспышкам.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Аккреционный диск черной дыры. Реконструкция.
Аккреционный диск черной дыры. Реконструкция.
NASA

Этот результат объясняет природу заполненных газом нитей, которые важны не только для питания черных дыр, но и для формирования новых звезд. Это стало возможным благодаря инновационной методике, позволяющей изолировать горячие нити в рентгеновских данных Chandra от других структур, включая большие полости в горячем газе, созданные струями черной дыры.

Недавно найденная связь между этими нитями похожа на ту, что наблюдается в хвостах галактик-медуз, из которых газ улетучивается по мере их движения сквозь окружающий межгалактический газ, образуя длинные хвосты. Это сходство обнаруживает неожиданную космическую связь между этими двумя объектами и предполагает, что в них происходит аналогичный процесс.