"Червоні самородки" - галактичне золото для астрономів

Фильм-сказка. "ВЕЧЕРА НА ХУТОРЕ БЛИЗ ДИКАНЬКИ". (1961). Лучшие советские сказки. (Липень 2019).

Anonim

Близько десяти років тому астрономи виявили населення малих, але масивних галактик, які називаються "червоними самородками". Нове дослідження з використанням рентгенівської обсерваторії Чандри NASA вказує на те, що в цих галактиках чорні діри зіткнулися зі зникненням і, можливо, використовували частину невикористаного зоряного палива для зростання в надзвичайно масивних пропорціях.

Червокі самородки були вперше виявлені космічним телескопом Хаббл на великих відстанях від Землі, що відповідає часам лише через три-чотири мільярди років після Великого вибуху. Вони являють собою мощі перших масивних галактик, які утворилися протягом всього одного мільярда років після Великого вибуху. Астрономи вважають, що вони є предками величезних еліптичних галактик, які бачать у місцевій Всесвіті. Маси червоних самородків подібні до гігантських еліптичних галактик, але вони лише приблизно п'ята частина їх розміру.

Хоча більшість червоних самородків злилися з іншими галактиками протягом мільярдів років, невелику кількість вдалося проникнути через довгу історію Космосу незайманою. Ці незмінені червоні самородки являють собою чудову можливість вивчити, як галактики та надмасивні чорні діри в своїх центрах діють протягом мільярдів років ізоляції.

Вперше Чандра використовувався для вивчення гарячого газу в двох з цих ізольованих червоних самородків, MRK 1216 та PGC 032673. Вони розташовані всього з 295 мільйонів і 344 мільйонів світлових років від Землі відповідно, а не мільярди світлових років для перших відомих червоних самородків. Цей рентгенівський випромінюючий гарячий газ містить відбиток активності, що генерується надмасивними чорними дірками в кожній з двох галактик.

"Ці галактики існували протягом 13 мільярдів років без взаємодії з іншим подібним", - сказав Норберт Вернер з університету MTA-Eötvös Lendület Hot Universe та дослідницької групи з астрофізики в Будапешті, Угорщина, який керував дослідженням. "Ми знаходимо, що чорні діри в цих галактиках беруть участь, і результат не є корисним для нових зірок, які намагаються сформувати".

Астрономи давно знали, що матеріал, що падає на чорні діри, може бути перенаправлений назовні на високих швидкостях через інтенсивні гравітаційні та магнітні поля. Ці швидкісні струмені можуть призвести до утворення зірок. Це відбувається тому, що вибухи з околиці чорної діри забезпечують потужне джерело тепла, запобігаючи гарячому міжзоряному газовій галактиці від достатнього охолодження, що дозволяє утворювати велику кількість зірок.

Температура гарячого газу вище в центрі галактики MRK 1216 порівняно з його оточенням, що свідчить про наслідки останнього нагрівання чорною дірою. Також спостерігається радіовипромінювання з центру галактики, підпис струменів із чорних дір. Нарешті, рентгенівське випромінювання з околицями чорної діри приблизно в сто мільйонів разів нижче, ніж теоретична межа того, наскільки швидко може вирости чорна діра, - називається гранична межа Еддінгтона, - коли вирівнюється зовнішній тиск випромінювання внутрішній витяг тяжіння. Цей низький рівень рентгенівського випромінювання характерний для реактивів, що виробляють чорні дірки. Всі ці фактори дають суттєві докази того, що активність, спричинена центральними надмасивними чорними дірами в цих червоних галактиках-пустерах, пригнічує утворення нових зірок.

Чорні діри та гарячий газ можуть мати інше з'єднання. Автори заявляють, що більша частина маси чорної діри може накопичуватися з гарячого газу навколо обох галактик. Чорні діри як в MRK 1216, так і в PGC 032873 - одне з найбільш масових, з приблизною масою приблизно п'ять мільярдів доларів більше, ніж Сонце, на основі оптичних спостережень зі швидкістю зірок поблизу центрів галактик. Крім того, маси Чорної діри MRK 1216 та, можливо, одна в PGC 032873, за оцінками, складають кілька відсотків від об'єднаних мас усіх зірок у центральних областях галактик, тоді як у більшості галактик співвідношення становить близько десяти рази менше.

"Мабуть, залишені на власні пристрої, чорні діри можуть стати трохи схожою на хулігана", - заявив співавтор Киран Лаххаура, а також Університет MTA-Eötvös.

"Вони не тільки не утворюють нових зірок", - сказав співавтор Массімо Гаспарі, співробітник Ейнштейна із Принстонського університету, "вони також можуть взяти якийсь цей галактичний матеріал і використовувати його для живлення".

Крім того, гарячий газ в PGC 032873 та навколо нього приблизно в десять разів менше, ніж гарячий газ навколо MRK 1216. Оскільки обидва галактики, як видається, розвинулися окремо протягом останніх 13 мільярдів років, ця різниця могла б виникнути внаслідок більш лютих спалахів Чорна діра PGC 032873 в минулому, яка підірвала більшу частину гарячого газу.

"Дані Чандри розповідають нам більше про те, що довга, самотня подорож у космічному часі схожа на ці червоні галактики", - сказав співавтор Ребекка Каннінг з Стенфордського університету. "Незважаючи на те, що галактики взаємодіяли не з іншими, вони виявили велику кількість внутрішніх потрясінь".

Папір, що описує ці результати, в останньому номері щомісячних повідомлень журналу Королівського астрономічного суспільства та доступний в Інтернеті.

menu
menu