Галактический фейерверк

Объединив данные от нескольких космических и одной наземной обсерваторий, учёные увидели потрясающий космический фейерверк в галактике М106. Учёные считают, что подобное световое шоу вызвано ударными волнами, создаваемыми мощными джетами от центральной чёрной дыры, которые раскаляют окружающий газ до высоких температур.

Галактика, удалённая от нас на расстояние около 23 миллионов световых лет, является местом впечатляющего непрекращающегося фейерверка. Вместо бумаги, порошка и огня это галактическое световое шоу включает в себя массивную чёрную дыру, ударные волны и внушительные запасы газа.


Этот галактический фейерверк находится в подобной Млечному пути спиральной галактике M106 или NGC 4258. Данная галактика известна тем, что наш Млечный путь не содержит – двумя дополнительными спиральными рукавами, светящимися в рентгеновском, радио- и оптическом диапазонах. Эти отличительные особенности или аномальные рукава не совпадают с плоскостью галактики, они пересекаются с ней.

Аномальные рукава хорошо видны на этом новом составном изображении NGC 4258, на котором данные в рентгеновском диапазоне от орбитальной обсерватории Чандра представлены синим цветом, радио-данные от наземной обсерватории Very Large Array им. Карла Янского – фиолетовым цветом, оптические данные от телескопа Хаббл показаны жёлтым и инфракрасные данные от орбитального телескопа Спитцер – красным цветом.

Новое исследование, произведённое с использованием телескопа Спитцер, показывает, что ударные волны, подобные звуковому удару от сверхзвуковых самолетов, вызывают нагревание огромного количества газа, эквивалентного примерно 10 миллионам Солнц. Как же создаются эти ударные волны? Учёные полагают, что сверхмассивная чёрная дыра в ядре галактики М106 производит мощные струи высокоэнергетических частиц. Эти струи (джеты) упираются в диск галактики и вызывают ударные волны. Затем эти ударные волны раскаляют газ, который главным образом состоит из молекул водорода, до тысяч градусов.

Рентгеновское изображение Чандра показывает гигантские пузыри горячего газа, расположенные выше и ниже плоскости галактики. Пузыри указывают на то, что основная часть газа, который изначально находился в диске галактики, раскалилась и была выброшена во внешние области струями от чёрной дыры.

Выброс газа из галактического диска посредством джетов имеет важные последствия для судьбы галактики. По оценкам учёных, весь оставшийся газ будет отброшен вовне в течение последующих 300 миллионов лет (это очень скоро по астрономическим масштабам времени), если его запасы не будут так или иначе восполнены. Поскольку основная часть газа была уже извлечена из диска, это сокращает интенсивность процесса звездообразования. Действительно, благодаря данным от Спитцера учёные оценили, что уровень звездообразования в центральных регионах галактики М106 примерно в 10 раз ниже, чем в галактике Млечный путь.

Чтобы подтвердить данные от Спитцера и оценку низкой скорости звездообразования в центральных областях М106, учёные использовали космическую обсерваторию Гершель, с помощью которой также произвели независимую оценку того, сколько осталось газа в центре галактики. Учитывая большое увеличение инфракрасного излучения, вызванное ударными волнами, исследователи обнаружили, что фактически масса оставшегося газа в 10 раз меньше, чем считалось ранее.

Поскольку галактика NGC 4258 находится сравнительно недалеко от Земли, у астрономов есть возможность детально изучить, как чёрная дыра влияет на родительскую галактику. Сверхмассивная чёрная дыра в ядре М106 примерно в десять раз крупнее, чем чёрная дыра Млечного пути, соответственно, она быстрее поглощает материю, что потенциально увеличивает её влияние на эволюцию галактики.

Эти результаты опубликованы в выпуске The Astrophysical Journal Letters от 20 июня 2014 года и доступны онлайн. Авторами работы являются Патрик Огл, Лорэнн Лэнц и Филипп Эпплтон из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Еarth-chronicles.ru