Новые снимки из рентгеновской обсерватории Чандра НАСА показывают окружающую среду вокруг сверхмассивной черной дыры в самом сердце гигантской эллиптической галактики M87. Эти петли являются свидетельством периодических извержений вблизи сверхмассивной черной дыры, которые посылают ударные волны через окружающий газ. Эти вспышки происходят каждые несколько миллионов лет и не дают газу в скоплении остыть, создавая звезды.
Гигантский звуковой бум, генерируемый сверхмассивной черной дырой, был обнаружен с помощью рентгеновской обсерватории Чандра НАСА наряду с доказательствами какофонии глубокого звука.
Это открытие было сделано с использованием данных самого длинного из когда-либо наблюдавшихся рентгеновских снимков M87, близлежащей гигантской эллиптической галактики. M87 расположен в центре скопления галактик в Деве и, как известно, содержит одну из самых массивных черных дыр во Вселенной.
Ученые обнаружили петли и кольца в горячем газе, излучающем рентгеновские лучи, который пронизывает кластер и окружает галактику. Эти петли служат свидетельством периодических извержений, происходящих вблизи сверхмассивной черной дыры, которые вызывают изменения давления или волны давления в газе кластера, которые проявляются как звук.
«Мы можем сказать, что многие глубокие и разные звуки грохочут через этот кластер в течение большей части жизни Вселенной», - сказал Уильям Форман из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA).
Вспышки в M87, которые происходят каждые несколько миллионов лет, препятствуют охлаждению огромного резервуара газа в скоплении и образованию многих новых звезд. Без этих вспышек и результирующего нагрева M87 не был бы эллиптической галактикой, которой она является сегодня.
«Если бы эта черная дыра не производила весь этот шум, M87, возможно, был бы совершенно другим типом галактики, - сказал член команды Пол Нульсен, также из CfA, - возможно, огромная спиральная галактика, примерно в 30 раз ярче, чем Млечный. Путь."
Вспышки происходят, когда материал падает к черной дыре. В то время как большая часть вещества проглочена, некоторые из них были насильственно выброшены в самолетах. Эти струи запускаются из областей, близких к черной дыре (ни свет, ни звук не могут вырваться из самой черной дыры), и попадают в газ скопления, генерируя полости и звук, которые затем распространяются наружу.
Наблюдения Чандры M87 также дают самое убедительное на сегодняшний день свидетельство ударной волны, создаваемой сверхмассивной черной дырой, явный признак мощного взрыва. Эта ударная волна представляет собой почти круглое кольцо высокоэнергетического рентгеновского излучения, диаметр которого составляет 85 000 световых лет и сосредоточено в черной дыре.
Впервые в M87 были обнаружены и другие замечательные особенности, в том числе узкие нити рентгеновского излучения - длиной более 100 000 световых лет, - что может быть связано с захватом горячего газа магнитными полями. Также на рентгеновском изображении видна большая, ранее неизвестная полость в горячем газе, созданная выбросом из черной дыры около 70 миллионов лет назад.
«Мы можем объяснить кое-что из того, что мы видим, например, ударную волну, физикой из учебников», - сказала член команды Кристина Джонс, также из CfA. «Однако другие детали, такие как нити, которые мы находим, заставляют нас чесать голову».
Звук был обнаружен из другой черной дыры в скоплении Персея, которая, как было рассчитано, имеет ноту примерно на 57 октав ниже середины C. Однако звук в M87 кажется более диссонирующим и сложным. Ряд неравномерно расположенных петель в горячем газе свидетельствует о небольших выбросах из черной дыры примерно каждые 6 миллионов лет. Эти петли подразумевают наличие звуковых волн, не видимых на изображении Чандры, которые находятся примерно на 56 октав ниже середины C. Наличие большой полости и звукового удара свидетельствует о еще более глубоких нотах - 58 или 59 октав ниже середины C - питание от крупных вспышек.
Эти новые результаты по M87 были представлены на совещании Отдела астрофизики высоких энергий, которое проходит в Сан-Франциско. Центр космических полетов имени Маршалла при НАСА, Хантсвилл, штат Алабама, управляет программой «Чандра» для Управления научной миссии агентства. Смитсоновская астрофизическая обсерватория контролирует научные и летные операции из рентгеновского центра Чандра, Кембридж, штат Массачусетс.
Дополнительная информация и изображения доступны по адресу: http://chandra.harvard.edu и http://chandra.nasa.gov.
Первоначальный источник: пресс-релиз Чандра
