Американские ученые, изучившие энергетические выбросы квазаров — самые мощные потоки энергии во Вселенной, пришли к выводу, что такие выбросы, подобно волнам цунами, выталкивают пыль и газ за пределы галактик, останавливая образование звезд. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal Supplements.
Квазары — самые яркие объекты во Вселенной. Они возникают тогда, когда сверхмассивная черная дыра, которая находится в центре практически каждой галактики, поглощает слишком много материи. При этом гравитационная энергия падения превращается в тепло и свет, а из центра черной дыры выбрасываются струи газа и плазмы, которые ускоряются до огромных скоростей, составляющих несколько процентов от скорости света.
Изучая данные, полученные с помощью космического телескопа "Хаббл", астрофизики из Политехнического университета Вирджинии пришли к выводу, что наиболее мощные квазарные выбросы способны остановить формирование звезд в галактике.
"Квазары — это компактные ядра далеких галактик, которые могут сиять в тысячу раз ярче, чем их галактики, состоящие из сотен миллионов звезд. Их центральные двигатели — это сверхмассивные черные дыры, которые заполнены падающей пылью, газом и звездами", — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Наума Арава (Nahum Arav), профессора кафедры физики Технического колледжа Вирджинии.
Ученые выяснили, что квазары с мощным излучением появляются, когда в результате столкновения галактик вблизи черной дыры скапливается гигантское количество газа. Выбрасываемый из черной дыры в виде струй, он разогревается до миллиарда градусов, после чего начинает светиться по всему видимому спектру.
Этот газ в виде квазарных ветров — крайне высокоэнергетических потоков энергии — подобно цунами, распространяется по диску галактики, яростно сметая на своем пути материал, из которого могли бы образоваться новые звезды. В результате этого процесса квазар потухает, а в самой галактике прекращается процесс звездообразования.
"Эти потоки имеют решающее значение для понимания процесса формирования галактик, — объясняет Арав. — Они выталкивают сотни солнечных масс материала каждый год. Количество механической энергии, которую несут эти потоки, в несколько сотен раз выше, чем светимость всей галактики Млечный Путь".
Результаты исследованию показали, что излучение черной дыры выталкивает газ и пыль на гораздо большие расстояния, чем считалось ранее, это — цунами галактического масштаба. По словам авторов исследования, наблюдаемый эффект объясняет причину того, почему ученым до сих пор не удавалось обнаружить большое количество крупных галактик за пределами Млечного пути. Вероятно, квазарные цунами разогревают газ и пыль, через которые проходят, создавая световое пятно, не позволяющее увидеть сами галактики.
Когда галактическое цунами врезается в межзвездный материал, его температура резко возрастает, и материал начинает светиться по всему световому спектру, но прежде всего, — в рентгеновских лучах.
"Любой, кто станет свидетелем этого события, увидит фантастическое шоу фейерверков, — говорит ученый. — Сначала вы получите много излучения в рентгеновских и гамма-лучах, а затем оно просочится в зону видимого и инфракрасного света".
Как астрофизики-теоретики, так и астрономы-наблюдатели давно предполагали, что существует некий физический процесс, который останавливает звездообразование в массивных галактиках, но природа этого процесса была загадкой. Данное исследование показывает, что такие мощные квазарные потоки должны были быть распространены в ранней Вселенной.
Ученые объяснили, почему области черных дыр ярко светятся
Один из зафиксированных авторами потоков ускоренного газа обладал рекордной скоростью, которая за три года наблюдений только увеличилась — с 69,2 до 74 миллионов километров в час. Это самый быстрый и высокоэнергетический поток вещества, когда-либо наблюдавшийся во Вселенной.
По информации https://ria.ru/20200320/1568904828.html
Обозрение "Terra & Comp".
