Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 22.09.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Галактики MRK 1216 и PGC 032673 - космические "красные самородки"

Галактики MRK 1216 и PGC 032673 — космические «красные самородки»
shortstoryf

Приблизительно десять лет назад астрономы обнаружили население небольших, но очень тяжёлых галактик, который были названы «красными самородками». В новом исследовании, проводимом с помощью рентгеновской обсерватории «Чандра», учёным удалось установить, что чёрные дыры подавили любое звёздное формирование в этих галактиках и, возможно, поглотили часть оставшегося звёздного топлива, чтобы самим вырасти до необычайно крупных размеров.

Первоначально «красные самородки» были обнаружены космическим телескопом «Хаббл». Расстояние между ними и Землёй поистине огромно, так как эти галактики образовались спустя три или четыре миллиарда лет после Большого взрыва. Получается, что эти объекты являются реликвиями первых крупных галактик, которые смогли сформироваться в течение лишь одного миллиарда лет после Взрыва. Астрономы полагают, что это — предки гигантских эллиптических галактик, наблюдаемых в локальной вселенной. Массы «красных самородков» подобны массам эллиптических галактик, а вот их размер составляет лишь пятую часть от размера современных галактик.

Mrk 1216

Иллюстрация художника и рентгеновское изображение «красного самородка» Mrk 1216. Источник: X-ray: NASA/CXC/MTA-Eötvös University/N. Werner et al., Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

В то время как большинство таких красных галактик слилось с другими объектами, причём происходило это в течение миллиардов лет, небольшое число этих галактик каким-то образом сумело сохранить в первозданном виде. Эти невредимые объекты действительно являются самородками для учёных, так как содержат в себе очень ценную информацию, которая позволит понять, например, то, как галактики и сверхмассивные чёрные дыры в их центрах взаимодействуют друг с другом в течение миллиардов лет изоляции.

Рентгеновской обсерватории «Чандра» впервые удалось изучить горячий газ в двух этих изолированных галактиках под названием MRK 1216 и PGC 032673. Они расположены на расстоянии всего лишь 295 и 344 миллионов световых лет от Земли соответственно, а не миллиардов световых лет, как это было для первых «самородков». Этот горячий газ, испускающий рентгеновское излучение, содержит в себе подпись жизнедеятельности сверхмассивных чёрных дыр в каждой из этих двух галактик.

«Эти галактики существовали в течение 13 миллиардов лет, никогда не взаимодействуя с другими представителями своего класса. Мы предполагаем, что активность чёрных дыр выходит на первый план в этих галактиках, что не очень хорошо сказывается на процессах формирования новых звёзд», — Норберт Вернер, автор статьи, представитель исследовательской астрофизической группы в Будапеште, Венгрия.

Астрономы давно знают о том, что вещество, которое падает в чёрные дыры, может быть перенаправлено наружу на очень высоких скоростях из-за интенсивных магнитных и полей тяготения. Эти высокоскоростные джеты могут полностью прекратить процессы формирования новых звёзд. Это происходит из-за того, что взрывы в непосредственной близости от чёрной дыры обеспечивают существование мощного источника тепла, который препятствует тому, чтобы горячий межзвёздный газ галактики охладился достаточно для того, чтобы позволить сформироваться большому количеству звёзд.

Если сравнивать температуру горячего газа в центре галактики MRK 1216 с окружающей её средой, то здесь она существенно выше. Это как раз и показывает эффекты недавнего нагревания чёрной дырой. Кроме того, из центра галактики наблюдается радиоизлучение, которое является характерной подписью присутствия джетов от чёрной дыры. И наконец, рентгеновское излучение непосредственной окрестности вокруг чёрной дыры примерно в сто раз ниже, чем теоретический предел, показывающий то, как быстро чёрная дыра может вырасти, называемый пределом Эддингтона, где давление излучения, направленного наружу компенсируется гравитацией, направленной внутрь. Такой низкий уровень рентгеновской эмиссии типичен для чёрных дыр, образующих джеты. Все эти факторы представляют убедительные свидетельства о том, что деятельность сверхмассивных чёрных дыр в этих красных галактиках подавляет формирование новых звёзд.

У чёрных дыр и горячего газа может быть и другая связь. Авторы предполагают, что большая часть массы чёрной дыры, возможно, могла накопиться от газа, окружающего обе галактики. Чёрные дыры и в MRK 1216, и в PGC 032673 являются одними из самых крупных из всех известных с предполагаемыми массами приблизительно в пять миллиардов раз больше нашего Солнца. Это удалось установить на основе оптических наблюдений за скоростями звёзд около центров этих галактик. Кроме того, масса чёрной дыры в MRK 1216 и, возможно, во второй галактике оценивается в несколько процентов от массы всех звёзд, находящихся в центре, тогда как в большинстве галактик это отношение приблизительно в десять раз меньше.

«Очевидно, что чёрные дыры, предоставленные сами себе, могут действовать как самые настоящие хулиганы. Они не только препятствуют тому, чтобы могли формироваться новые звёзды, они могут также забрать часть этого галактического вещества для того, чтобы использовать его для собственного пропитания», — Массимо Гаспари из Принстонского университета, соавтор работы.

Кроме того, горячий газ вокруг галактики PGC 032673 приблизительно в десять раз менее яркий, чем горячий газ около галактики MRK 1216. Поскольку обе галактики развивались в изоляции последние 13 миллиардов лет, это различие, возможно, стало результатом более мощных вспышек чёрной дыры внутри первой галактики, которые попросту сдули большую часть газа.

«Данные «Чандры» говорят нам больше о том, к чему может привести такая долгая, уединённая эволюция в космическом пространстве. Несмотря на то, что галактики не взаимодействуют с другими, они демонстрируют нам настоящую суматоху внутри самих себя», — Ребекка Кэннинг из Стэндфордского университета.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google