Кредит изображения: Хаббл
Почти столетие астрономы знали, что галактики - это отдельные острова звезд, плавающие в пространстве друг от друга. Исследователи из Университета Мэриленда изучили галактические ветры как в видимом, так и в рентгеновском излучениях около 10 галактик и обнаружили, что они часто могут заполнять область, большую, чем сама галактика. Считается, что этот ветер исходит от звезд и активно подпитывает черные дыры.
Именно английский проповедник 17-го века и поэт Джон Донн написал бессмертные строки: «Ни один человек не является островом, сам по себе; каждый человек - это часть континента, часть главного ».
Сегодня астрономы определили, что мы также не живем в «островной вселенной», то есть во вселенной, в которой обширные скопления газа и звезд, известные как галактики, полностью независимы от влияния соседних галактик и окружающей их среды. Сильвен Вейльо, астроном из Университета Мэриленда, и его коллеги нашли важные новые доказательства в поддержку связности галактик в виде неожиданно крупномасштабных «галактических ветров», дующих с галактик, изменяющих свое окружение на гораздо большие расстояния чем считалось ранее. Галактические ветры - это потоки заряженных частиц, которые сдуваются с галактик.
«Мы видим, что эти галактические ветры дуют с галактик в очень большом масштабе», - сказал Вейо. «Мы обнаружили эти ветра как в видимом, так и в рентгеновском излучениях в масштабах, которые иногда намного больше, чем сами галактики». Результаты опубликованы в ноябрьском выпуске Astronomical Journal, Vol. 126 № 5 (http://www.journals.uchicago.edu/AJ/journal/issues/v126n5/203224/203224.html). Коллегами Вейо в этом исследовании были Дэвид С. Рупке, аспирант по физике в Университете штата Мэриленд, Патрик Л. Шопбелл из Калифорнийского технологического института, Джонатан Блэнд-Хоторн из Англо-Австралийской обсерватории в Австралии и Джеральд Н. Сесил из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.
Основываясь на данных рентгеновской обсерватории Чандра, англо-австралийской обсерватории, расположенной недалеко от Кунабарабрана в Австралии, и телескопа Уильяма Гершеля на Ла-Пальма на Канарских островах, Вейле сказал, что эти выводы имеют важные последствия для эволюции галактик и окружающей их среды. , Veilleux и его коллеги исследовали галактические ветры, окружающие 10 галактик. Расположенные на расстоянии от 20 до 900 миллионов световых лет от Земли, галактики находятся в разных скоплениях галактик, и ни одна из них не входит в группу Местных групп нашей Галактики Млечный Путь. Но Вейльо, который в настоящее время находится в отпуске в Калифорнийском технологическом институте, считает, что результаты верны и для галактического ветра Млечного Пути. Галактические ветры происходят из двух источников: звезд и активно питающих (аккрецирующих) гигантских черных дыр, скрывающихся в центрах большинства галактик. В первом случае, сказал Вейльо, ветры в основном создаются комбинацией звездных ветров, дующих с массивных звезд в молодости, и титановыми взрывами, известными как сверхновые, которые отмечают их смерть. Ветры, производимые этими звездами, называются «звездными взрывами». Звездные вспышки - это периоды, в течение которых создается большое количество массивных звезд. Эти периоды звездообразования, в свою очередь, производят сильные звездные ветры. Эти массивные звезды в конечном итоге умирают как сверхновые. Во втором случае, по его словам, огромные (сверхмассивные) и активные черные дыры, скрывающиеся в сердцах принимающих их галактик, порождают галактические ветры. «« Активная »черная дыра - это та, которая накапливает или вытягивает значительное количество материала, который ей доступен, - сказал Вейо. «Такие черные дыры называются« активными галактическими ядрами »или AGN, а порождаемые ими ветры называются управляемыми AGN».
Центральная черная дыра Млечного Пути - неактивная или дремлющая черная дыра просто потому, что в ее окрестностях не так много материала, доступного для ее накопления. Измерение галактического ветра Вейле сказал, что астрономы способны обнаруживать галактические ветра из-за энергии, излучаемой, когда частицы, составляющие ветер, сталкиваются с другими частицами. «Мы можем обнаружить эти галактические ветры, потому что столкновения между заряженными частицами создают выбросы электромагнитной энергии в форме рентгеновских лучей, видимого света и радиоволн», - пояснил он. «Эти выбросы неодинаковы в регионах вокруг галактик. Скорее, они комковаты, причем наиболее заметны в регионах, где горячий ветер на ветру сталкивается с более холодным материалом из самих галактик или из межгалактической среды ». В результате образуются нити эмиссии, окружающие галактики в нерегулярных пузырьковидных областях на расстоянии не менее 65 000 световых лет от центров галактик. Veilleux и его коллеги сравнили существующие рентгеновские данные Chandra с новыми наземными наблюдениями, полученными с помощью специального перестраиваемого фильтра на англо-австралийском телескопе, который позволял обнаруживать оптическое излучение вплоть до беспрецедентных уровней яркости. Они обнаружили, что комковатые волокна довольно хорошо коррелировали. Это, по их словам, указывает на то, что галактические ветры действительно влияют на окружающую межгалактическую среду на ранее неизвестные расстояния. Роль в эволюции галактик? «Мы обнаружили, что эти ветры имеют очень большую зону влияния и, вероятно, оказывают сильное влияние не только на галактику-хозяина, но и на масштабы, превышающие 65 000 световых лет, возможно, даже в межгалактической среде», - сказал Вейе.
Veilleux сказал, что результаты означают, что любое всестороннее понимание долгосрочной эволюции галактики должно учитывать поток газообразного материала из галактики и обратно в нее.
«Галактические ветры движутся со скоростью около 300–3000 километров в секунду, и если им не хватает скорости, чтобы полностью избежать гравитационного притяжения галактики, это означает, что материал в них будет падать обратно на галактическое гало и даже на диск. ," он сказал. Вейо объяснил, что такой возвратный «дождь» будет способствовать обогащению самой галактики-хозяина, и таким образом более массивные галактики смогут удерживать свои более тяжелые металлы (такие, которые выкованы массивными звездами во время их жизни и смерти в сверхновые). «Весь вопрос о потоке теплого газа обратно в галактики очень важен для понимания скорости образования новых звезд». Что касается последствий для Млечного Пути, Вейе сказал, что находки для этих далеких галактик предполагают, что у нашей Галактики есть собственный галактический ветер, который создает вокруг нее крупномасштабные пузырьки материала. Предыдущие результаты Млечного Пути показали прямые свидетельства ветра галактического масштаба на различных длинах волн. Неясно, взаимодействует ли ветер Млечного Пути с соседней карликовой галактикой Стрельца, которая, как обнаружили астрономы, ассимилируется в нашу галактику с помощью приливных (гравитационных) сил. Тем не менее, результаты Veilleux установили, что галактики действительно взаимодействуют с окружающей средой важными способами. «В результате таких выводов мы теперь знаем, что закрытое окно или« островная вселенная »неверны», - сказал он.
Первоисточник: Университет Мэриленда
