Ветер из черной дыры аккреционного диска вызывает отток вещества из активной галактики
Wind from the black-hole accretion disk driving a molecular outflow in an active galaxy. F. Tombesi, M. Meléndez, S. Veilleux, J. N. Reeves, E. González-Alfonso, C. S. Reynolds. Nature. 2015. Vol. 519. No 7544. P. 436–438.
В центре Млечного Пути и практически всех галактик присутствует сверхмассивная черная дыра, определяющая процессы круговорота вещества во всей галактике. Огромные количества вещества, притянутого дырой, сближаясь с ней, ускоряются и закручиваются по спирали. Раскаляясь, они начинают активно излучать, к тому же часть вещества выбрасывается за пределы дыры – и черная дыра становится ярчайшим объектом, испускающим мощные потоки материи. Достаточно давно астрономы считают, что активизация черных дыр приводит к постепенному опустошению галактик и прекращению процессов звездообразования в результате того, что черная дыра разогревает и выбрасывает холодные облака пыли и водорода за пределы галактик. Наблюдая при помощи орбитального рентгеновского телескопа Suzaku и инфракрасной обсерватории Herschel за галактикой IRAS F11119+3257 в созвездии Большой Медведицы, авторам удалось получить первое прямое доказательство того, что сверхмассивные черные дыры действительно выбрасывают весь нейтральный газ из центральной части галактик. Впервые удалось одновременно зафиксировать и ветра, исходящие от ядра галактики, и масштабные потоки нейтрального газа, выбрасываемого за ее пределы. Галактика IRAS F11119+3257 не является обычным спиральным или эллиптическим скоплением звезд, а чрезвычайно активным космическим объектом, возникшим в результате столкновения двух нормальных галактик. Это столкновение и «пробудило» черную дыру IRAS F11119+3257. Мощная аппаратура позволила увидеть, как в окрестностях черной дыры рождаются мощнейшие космические ветра, дующие со скоростью 1/4 скорости света, и как они ионизируют и разгоняют запасы холодного газа, формируя его гигантские выбросы из галактики в межгалактическую среду. Наблюдения за этими ветрами и выбросами помогли авторам подтвердить, что современные теории, описывающие поведение квазаров – активных и ярких ядер галактик, в целом верны. Выбрасываемый ветрами газ действительно охлаждается медленно, что препятствует его падению на аккреционный диск галактики и превращению в новые звезды. Скорость галактического ветра, по данным наблюдений, достигает 1/4 световой и чем ближе к дыре, тем она выше. Однако потоки вещества, наоборот, растут с удалением от нее. Если в непосредственной близости от центра дыры ветер уносит материи примерно на одну солнечную массу в год, то вдали от центра эта цифра увеличивается в сотни раз. Использование инфракрасных данных космической обсерватории Herschel Европейского космического агентства, позволило исследователям увидеть, что, когда ветер отдаляется от центра дыры примерно на 1000 световых лет, он замедляется до 3,6 млн км/ч. Этот поток фактически опустошает все центральные области галактики, лишая ее способности производить новые звезды. Отток вещества из галактики оценивается в 800 солнечных масс газа в год. В ближайшее время авторы планируют провести серию аналогичных наблюдений за другими активными галактиками, чтобы подтвердить свою теорию.
В.В. Стрекопытов