Астрономи вивчили, як активне ядро впливає на хімічний склад галактики.
Міжнародна група астрофізиків за допомогою телескопа ALMA вивчили центральну область галактики Мессьє 77 (NGC 1068), розташованої на відстані 51,4 млн світлових років від Землі в сузір’ї Кита. Аналіз показав, що активна надмасивна чорна діра управляє розподілом хімічних елементів в галактиці.
Теоретичні моделі припускають, що активні надмасивні чорні діри (активні ядра галактик) можуть викликати серйозні зміни у своїх батьківських галактиках, нагріваючи і видаляючи міжзоряний газ. Але компактні розміри чорних дір, великі відстані від Землі і затемнення пилом ускладнюють вимір розподілу хімічного складу газу навколо центру галактик.
Центральна область спіральної галактики NGC 1068 спостерігається телескопом ALMA, накладеним на зображення космічного телескопа Хаббл. У центрі висока концентрація ізотопів ціаніду водню (жовті області), ціанідних радикалів (червоний). Монооксид вуглецю (синій) практично відсутня в центрі. Синильна кислота зосереджена виключно в центрі активного ядра галактики. Фото: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NASA / ESA Hubble Space Telescope, T. Nakajima et al.
Мессьє 77 — одна з найближчих до Землі галактик, в центрі яких знаходяться активні ядра. Дослідники використовували радіотелескопи обсерваторії ALMA для вивчення релятивістських джетів (струменів), що викидаються чорною дірою в центрі галактики при поглинанні нею навколишнього матеріалу.
Завдяки високому просторовому вирішенню ALMA і нової методики аналізу на основі машинного навчання астрономи склали карту розподілу 23 молекул. Це перше дослідження, що відбиває розподіл знайдених молекул за допомогою спостережень.
Схематична ілюстрація впливу джетів на окремі ділянки галактичного диска. На карті розподілу елементів фіолетовим областям відповідає підвищений вміст ціанідних радикалів. Зображення: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), T. Saito et al.
Результати показують, що на шляху струменів, які виходять з чорної діри, молекули, які часто зустрічаються в галактиках, наприклад, моноксид вуглецю, руйнуються. Одночасно зростає концентрація інших молекул, які вважаються рідкісними, наприклад, зростає кількість синильної кислоти і монооксиду кремнію.
Вплив цих струменів і відтоків величезна. Супроводжувані потужними ударними хвилями, вони випромінюють інтенсивні ультрафіолетові і рентгенівські промені, створюючи середовище, вороже типовим міжзоряним молекулам, з яких формуються зірки. Руйнування молекул поблизу центру галактики, уповільнює або навіть зупиняє народження нових зірок і впливає на еволюцію всієї системи.