ALMA исследует тайны джетов из гигантских черных дыр

Два новых исследования, опубликованные сегодня в журнале Astronomy. Астрофизики использовали ALMA для исследования струй черных дыр в самых разных масштабах: соседняя и относительно тихая черная дыра в галактике NGC 1433 и очень далекий и активный объект под названием PKS 1830-211.«ALMA обнаружила удивительную спиральную структуру в молекулярном газе недалеко от центра NGC 1433», — говорит Франсуаза Комб (Observatoire de Paris, Франция), ведущий автор первой статьи. «Это объясняет, как материал течет, чтобы заправить черную дыру.

Благодаря новым точным наблюдениям ALMA мы обнаружили струю вещества, уходящую от черной дыры, протяженность которой составляет всего 150 световых лет. Это наименьшее из таких значений. молекулярный отток, когда-либо наблюдаемый во внешней галактике ».Обнаружение этого истечения, увлекаемого струей из центральной черной дыры, показывает, как такие струи могут останавливать звездообразование и регулировать рост центральных балджей галактик [1].В PKS 1830-211 Иван Марти-Видал (Технологический университет Чалмерса, Космическая обсерватория Онсала, Онсала, Швеция) и его команда также наблюдали сверхмассивную черную дыру с джетом, но гораздо более яркую и активную в ранней Вселенной [ 2].

Это необычно, потому что его яркий свет проходит через массивную промежуточную галактику на своем пути к Земле и разделяется на два изображения гравитационным линзированием [3].Время от времени сверхмассивные черные дыры внезапно поглощают огромное количество массы [4], что увеличивает мощность струи и увеличивает излучение до самых высоких энергий.

И теперь ALMA случайно поймала одно из таких событий, как это происходит в PKS 1830-211.«Наблюдение ALMA над этим случаем несварения черной дыры было совершенно случайным. Мы наблюдали PKS 1830-211 с другой целью, а затем мы заметили тонкие изменения цвета и интенсивности среди изображений гравитационной линзы. Очень внимательный взгляд на это неожиданное поведение привело нас к выводу, что мы наблюдали, по очень счастливой случайности, как раз в то время, когда свежая новая материя вошла в реактивную основу черной дыры », — говорит Себастьен Мюллер, соавтор второй статьи. .Команда также посмотрела, было ли это жестокое событие зафиксировано другими телескопами, и была удивлена, обнаружив очень четкий сигнал в гамма-лучах, благодаря наблюдениям с помощью космического гамма-телескопа Ферми НАСА.

Процесс, который вызвал увеличение излучения на длинных волнах ALMA, также был ответственен за резкое усиление света в струе до самых высоких энергий во Вселенной [5].«Впервые такая четкая связь между гамма-лучами и субмиллиметровыми радиоволнами была установлена ​​как исходящая от реальной основы джета черной дыры», — добавляет Себастьен Мюллер.Два новых наблюдения — это только начало исследований ALMA работы струй из сверхмассивных черных дыр, ближних и далеких. Команда Комса уже изучает другие близлежащие активные галактики с помощью ALMA, и ожидается, что уникальный объект PKS 1830-211 станет центром многих будущих исследований с помощью ALMA и других телескопов.

«Еще многое предстоит узнать о том, как черные дыры могут создавать эти огромные энергетические струи вещества и излучения», — заключает Иван Марти-Видал. «Но новые результаты, полученные еще до того, как ALMA была завершена, показывают, что это уникально мощный инструмент для исследования этих струй — и открытия только начинаются!»Примечания[1] Этот процесс, называемый обратной связью, может объяснить загадочную взаимосвязь между массой черной дыры в центре галактики и массой окружающей выпуклости.

Черная дыра накапливает газ и становится более активной, но затем производит струи, которые удаляют газ из окружающих областей и останавливают звездообразование.[2] PKS 1830-211 имеет красное смещение 2,5, что означает, что его свет должен был пройти около 11 миллиардов лет, прежде чем достиг нас.

Свет, который мы видим, был испущен, когда Вселенная была всего 20% от своего нынешнего возраста. Для сравнения, свету NGC 1433 требуется всего около 30 миллионов лет, чтобы достичь Земли, что очень короткое время по галактическим меркам.[3] Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что световые лучи будут отклоняться, когда они проходят мимо массивного объекта, такого как галактика. Этот эффект называется гравитационным линзированием, и с момента первой находки в 1979 году было обнаружено множество таких гравитационных линз.

С помощью линз можно создавать несколько изображений, а также искажать и увеличивать источники фонового света.[4] Падающий материал может быть звездой или молекулярным облаком.

Такое падающее облако наблюдалось в центре Млечного Пути.[5] Эта энергия излучается в виде гамма-лучей, самой короткой длины волны и самой высокой формы энергии электромагнитного излучения.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *