Двойной выброс материи из чёрной дыры

Двойной выброс материи из чёрной дыры

Звёздное скопление ESO 137-006 - это то, что называют активной галактикой. В его ядре есть сверхмассивная чёрная дыра, а вокруг неё огромный диск вещества, вращающийся далеко за горизонтом событий (Точки невозврата). И этот аккреционный диск невероятно горячий из-за трения, а светится так ярко, что затмевает всю остальную галактику!

Релятивистские струи

На представленном фото изображена Лебедь А, пример активной галактики, дающей два луча, превращающихся в струи. Они раздуваются на огромные лепестки размером в десятки тысяч световых лет.

 

Но это ещё не всё. По причинам, которые не совсем понятны, двойные лучи материи падают вверх и вниз от диска, сфокусированные его интенсивными магнитными полями (или, возможно, самой черной дырой). Астрономы называют эти явления выбросами чёрных дыр. И они потрясают воображение своей энергетикой:

  •  Во-первых, материал в них сильно ускоряется и в результате почти достигает скорости света!
  •  С другой стороны, эти джеты (релятивистские струи) настолько мощные, что взрываются прямо вверх и наружу из галактики, простираясь на протяжении более миллиона световых лет, что в десятки раз больше, чем размеры самой галактики!

На схеме, показывающей центр активной галактики, изображено как аккреционный диск питает сверхмассивную черную дыру, причем обе мегаструктуры окружены огромным пылевым тором.

 

Причины образования

ESO 137-006 является частью большого скопления галактик, называемого скоплением Норма, на расстоянии чуть более 200 миллионов световых лет. Подобные скопления содержат много газа в межгалактическом пространстве, и ESO-137-006 проходит через него к центру скопления. Это имеет два последствия:

  1. Релятивистские струи должны пробиваться через этот газ, что замедляет их. В следствие этого на концах они раздуваются в огромные куски материала, похожие на грибные облака при больших взрывах.
  2. Кроме того, когда галактика движется через скопление, газ действует как ветер, унося струи назад, изгибая их.

За скоплением ESO 137-007 наблюдали много раз, но лучшие результаты получались с помощью радиотелескопов, поскольку струи и лепестки ярко видно в радиодиапазоне. Это дало возможность нанести их на звёздную карту в довольно хорошем качестве.

Но затем появился MeerKAT (Южно-Африканская Республика) - очень чувствительный массив радиотелескопов с феноменальным разрешением, способностью видеть очень мелкие детали. Он использовался для поиска ESO 137-006, и то, что он увидел, стало в общем-то практически сенсацией: невероятно длинные нити, которые соединяют две доли даже на протяжении сотен тысяч световых лет!

Активная галактика ESO 137-006 испускает два пучка вещества, которые надуваются на концах и излучают радиоволны. Кажется, они связаны несколькими узкими газовыми нитями, происхождение которых неясно. Сама же галактика на этом фото - маленькая точка в центре.

Астрономы, которые сделали эти наблюдения, предполагают, что причиной такого явления может быть своего рода магнитный эффект, деформирующий поле струй, взаимодействующих с магнитным полем кластерного газа, и увлекающий за собой электроны.

Элементарные частицы с отрицательным зарядом вращаются вокруг силовых линий, испуская радиоволны в процессе, называемым синхротронным излучением. Эти структуры получили название коллимированных нитей синхротрона.

Но самое интересное в том, что они действительно понятия не имеют, что по сути их вызывает. Это, безусловно, магнитный характер и синхротронное излучение, и наблюдения подтверждают это. Но как они формируются? Почему они такие длинные и узкие?

Одна из них (CST1)имеет длину в четверть миллиона световых лет, что вдвое больше длины диска Млечного Пути, но ширину всего в несколько тысяч световых лет. Эти вещи действительно узкие! И похоже, что соединяет две доли, но это может быть просто эффект проекции.

Другая (CST2), начинается как прямая линия, а затем просто исчезает через 80 000 световых лет.

Третья же (CST3), кажется, идёт от основания одной из струй, затем изгибается назад, чтобы соединиться с самым дальним концом самой доли.

Вопросы без ответов

Еще один забавный эпизод: это самое высокое разрешение и самое глубокое радиоизображение активной двойной галактики, когда-либо сделанное. И внезапное появление на нём таких вещей вызывает очевидные вопросы:

  •  Насколько массово в Космосе распространены эти явления?
  • Они в каждой галактике есть, но слишком слабые, чтобы видеть?
  • Выбросы и нити специфичны для ESO 137-006 потому, что в кластер попадает много очень горячего газа?

Да, вопросы есть. И пока у астрофизиков нет на них однозначных ответов.

Понравилась статья! Поделитесь в соцсетях!

Подпишитесь на нашу рассылку!

Комментарии

Вы должны войти, чтобы оставить комментарий.

Похожие статьи