Изображение предоставлено: Chandra
Новые снимки, сделанные рентгеновской обсерваторией Чандра, показывают галактики в энергетической фазе своего развития. Астрономы считают, что это просто стадия в более длинном цикле, когда газ охлаждается, образуя галактики, которые затем сливаются и создают сверхмассивную черную дыру. Струи горячего газа вырываются из черной дыры, сметая все вещества, давая газу возможность остыть? и затем цикл начинается заново.
Снимки, сделанные рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра», выявили две отдаленные космические строительные площадки, гудящие от активности. Это открытие показывает, как сверхмассивные черные дыры контролируют рост массивных галактик в далекой вселенной.
Рентгеновские лучи были обнаружены в огромных облаках высокоэнергетических частиц вокруг галактик 3C294 и 4C41.17, которые находятся на расстоянии 10 и 12 миллиардов световых лет от Земли соответственно. Энергетические частицы остались от прошлых взрывных событий, которые можно проследить через рентгеновские и радиоструи обратно в сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик.
«Эти галактики открывают энергетическую фазу, в которой сверхмассивная черная дыра передает значительную энергию в газ, окружающий галактики», - сказал Эндрю Фабиан из английского Кембриджского университета, ведущий автор статьи о 3C294, которая появится в следующем выпуске «Ежемесячника». Уведомления Королевского астрономического общества. «Похоже, это имеет решающее значение для объяснения удивительных свойств современных галактик, особенно тех, которые группируются в большие скопления», - сказал он.
Картина, которая появляется, имеет большой космический цикл. Плотная область межгалактического газа охлаждается, образуя несколько меньших галактик, которые сливаются в большую галактику с сверхмассивной черной дырой. Галактика и ее центральная черная дыра продолжают расти, пока энергия, генерируемая струями вблизи прожорливой черной дыры, не остановит падение вещества в черную дыру. Спустя миллионы лет после того, как активность реактивного самолета стихнет, вещество снова начнет падать в черную дыру, и цикл начинается заново.
И 3C294, и 4C41.17 находятся в областях космоса, содержащих необычно большое количество галактик. Газ и галактики, окружающие эти галактики, в конечном счете разрушатся, чтобы сформировать скопления галактик, некоторые из самых массивных объектов во вселенной. Хотя 3C294 и 4C41.17 вырастут до гигантских размеров, благодаря накоплению окружающей материи, которая образует сотни миллиардов звезд, их рост не останется без контроля.
«Это как если бы природа пыталась наложить ограничение на вес для самых массивных галактик», - сказал Калеб Шарф из Колумбийского университета, Нью-Йорк, и ведущий автор статьи о 4C41.17, которая будет опубликована в «Астрофизическом журнале». «Наблюдения Чандры дали нам важный ключ к пониманию того, как это происходит. Высокоэнергетические струи дают сверхмассивным черным дырам расширенные возможности для регулирования роста этих галактик », - сказал он.
В 3C294 и 4C41.17 горячие закрученные ады вокруг их сверхмассивных черных дыр запустили намагниченные струи частиц высокой энергии, впервые идентифицированные радиотелескопами. Эти струи, которые также были обнаружены Чандрой, подняли облака пыли и газа и помогли вызвать образование миллиардов новых звезд. Пыльные звездообразные облака 4C41.17, самого мощного источника инфракрасного излучения, когда-либо наблюдавшегося, погружены в еще большие газовые облака.
Астрономы недавно использовали обсерваторию Кека для наблюдения за этими более крупными облаками, температура которых составляет 10000 градусов. Эти облака являются остатками материала от формирования галактики и должны были быстро остыть от излучения в отсутствие источника тепла.
«Примечательно, что облака теплого газа очень близко совпадают с наибольшей степенью рентгеновского излучения», - сказал соавтор статьи 4C41.17 и документ, описывающий обсерваторию Кека, Мишель Рейланд из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса, Ливермор, Калифорния. Работа. «Результаты Чандры показывают, что высокоэнергетические частицы или радиация могут обеспечить необходимую энергию для освещения этих облаков», - сказал он.
Большинство рентгеновских лучей из 4C41.17 и 3C294 происходят из-за столкновений энергичных электронов с космическим фоном фотонов, полученных в горячей ранней вселенной. Поскольку эти галактики находятся далеко, их наблюдаемое излучение возникло, когда Вселенная была моложе, а фон был более интенсивным. Этот эффект усиливает рентгеновское излучение и помогает астрономам изучать чрезвычайно далекие галактики.
Центр космических полетов имени Маршалла при НАСА, Хантсвилл, штат Алабама, руководит программой «Чандра». TRW, Inc., Редондо-Бич, Калифорния, является главным подрядчиком космического корабля. Смитсоновский рентгеновский центр Chandra контролирует научные и полетные операции из Кембриджа, штат Массачусетс, для Управления космических наук, штаб-квартира НАСА, Вашингтон.
Первоисточник: пресс-релиз НАСА
