Телескоп Чандра показал серии извержений из черной дыры

Телескоп Чандра показал серии извержений из черной дырыРентгеновский телескоп Чандра нашел доказательства постоянных извержений черной дыры.

Астрономы использовали рентгеновскую обсерваторию Чандра (НАСА), чтобы показать, что несколько извержений из сверхмассивной черной дыры более 50 миллионов лет назад перестроили космический пейзаж в центре группы галактик.

Группа галактик NGC 5813

Ученые обнаружили эту серию извержений черной дыры, изучив NGC 5813, группу галактик приблизительно в 105 млн. световых лет от Земли. Эти наиболее продолжительные наблюдения Чандры длились чуть более недели. Их данные легли в основу нового составного изображения, совместившего снимки Чандры в рентгеновском диапазоне (фиолетовый) с полученными в видимом свете (красный, зеленый и синий).

Телескоп Чандра показал серии извержений из черной дыры

Изображение NGC5813 на основе данных телескопа Чандра
Фото: X-ray: NASA/CXC/SAO/S.Randall et al., Optical: SDSS

Группы галактик похожи на своих более крупных собратьев - галактические скопления. Однако в них не сотни и не тысячи галактик, как в кластерах, а обычно 50 или даже меньше. Как и скопления, группы окружены гигантским количеством горячего газа, испускающего рентгеновские лучи.

Черная дыра в центре галактики

Извергающаяся сверхмассивная черная дыра находится в центре галактики NGC 5813. Вращение черной дыры вместе с устремляющейся к ней газовой спиралью заставляет большую часть поступающего газа выбрасываться энергичными высокоскоростными струями (джетами).

Исследователи смогли определить продолжительность извержений черной дыры, изучая в NGC 5813 полости - гигантские пузыри с температурой газа в несколько миллионов градусов. Эти лакуны образуются, когда струи из сверхмассивной черной дыры создают ударные волны, выталкивающие газ. В результате появляются огромные впадины.

Извержения сверхмассивной черной дыры

Последние наблюдения Чандры показывают третью пару полостей в дополнение к тем двум, которые были ранее найдены в NGC 5813. Это три различных извержения из ее центральной черной дыры. Гигантские полости поднимаются и отплывают от нее, как легкие пузырьки воздуха в воде. Чтобы лучше разобраться истории извержений черной дыры, исследователи изучили детали трех пар впадин и обнаружили, что количество энергии, необходимое для создания пары, ближайшей к черной дыре, меньше, чем потребовалось для двух более старых. Однако темп выработки энергии для всех трех пар был примерно одинаковым. Это указывает на то, что извержение, связанное с внутренней парой полостей, все еще происходит.

Фронты ударной волны

Каждая из трех пар впадин связана с фронтом ударной волны, который на острых краях виден в рентгеновском изображении. Эти фронты сродни звуковым ударам сверхзвукового самолета. Они нагревают газ, препятствуя его охлаждению и формированию большого количества новых звезд. Изучение ударных фронтов показывает, что они не совсем острые, а немного расширены или размыты, что может быть вызвано турбулентностью горячего газа. Авторы исследования вычислили ее скорость - то есть, среднюю скорость случайных движений газа − приблизительно 160000 миль/час (258 000 км/час). Это согласуется с предсказаниями теоретических моделей и оценками, основанными на рентгеновских наблюдениях за горячим газом в других группах и скоплениях.

Статья, описывающая полученные результаты, была опубликована 1 июня 2015 в The Astrophysical Journal и доступна в Интернете.

Источник: nasa.gov

 

Related posts:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Перед отправкой комментария решите простой примерчик! *