Известно, что находящиеся в центрах галактик сверхмассивные черные дыры подпитываются окружающей материей. Это приводит к образованию вокруг них аккреционных дисков и джетов, активно излучающих в рентгеновском диапазоне. Это мощное излучение может отбрасывать вещество прочь от черной дыры, образую нечто вроде «ветра», дующего очень большой скоростью. Считается, что ветер, образованный наиболее активными черными дырами может приводить к такому массивному выбросу вещества из центра галактики, что со временем она утратит способность к звездообразованию.
Источник: NASA/JPL-Caltech
Чтобы подтвердить данную теорию, астрономам необходимо было измерить скорость и форму ветра одной из черных дыр. В качестве объекта изучения был выбран один из наиболее близких квазаров (активное ядро галактики) PDS 456, находящийся от нас на расстоянии двух миллиардов световых лет. Как показала серия наблюдений, проведенная рентгеновскими телескопами XMM-Newton и NuSTAR в 2013 и 2014 году, скорость ветра, производимого находящейся в центре PDS 456 черной дырой достигает трети световой. Каждую секунду он излучает больше энергии, чем триллион звезд подобных Солнцу.
Также удалось установить и форму ветра. Наблюдения телескопа XMM-Newton позволили обнаружить в спектре PDS 456 линию поглощения. Ее причиной является то, что находящиеся в составе ветра атомы железа, поглощают рентгеновские лучи низких энергий. Синее смещение подсказало, что речь идет о ветре, направленном в нашу сторону. Наблюдения NuSTAR, способного видеть рентгеновские лучи высоких энергий дополнили данные XMM-Newton. NuSTAR обнаружил линии излучения железа, свидетельствующие о том, что ветер дует во всех направлениях от квазара, образуя своего рода сферу.
Источник: NASA/JPL-Caltech/Keele Univ.
Таким образом удалось подтвердить, что ветер сверхмассивной черной дыры действительно может оказать большое влияние на развитие галактики. По мере того, как дыра активно поглощает материю и увеличивается в размерах, ее ветер будет выбрасывать из центра галактики все больше и больше материи, что в конечном счете приведет к тому, что она потеряет возможность образовывать новые звезды. Результаты данного исследования были опубликованы в свежем номере журнала Science.
По материалам nustar.caltech.edu, jpl.nasa.gov
