У найяскравішій галактиці знаменитого галактичного скупчення виявилося дивовижне явище: потік речовини, що б’є з околиць надмасивної чорної діри на сотні тисяч світлових років, а потім повертається назад.
Хоча в різних галактиках раніше спостерігався приплив і відтік речовини окремо, ще ніколи астрономи не спостерігали на власні очі за роботою такого “галактичного фонтану”. Відкриття допоможе прояснити важливі деталі поведінки надмасивних чорних дір і еволюції галактик.
Досягнення описано в науковій статті, опублікованій у виданні Astrophysical Journal групою на чолі з Ґрантом Тремблеєм (Grant Tremblay) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики в США.
Мова йде про надмасивні чорні діри в центрі найяскравішої галактики скупчення Abell 2597. Воно розташоване відносно близько до Чумацького Шляху: “всього” в мільярд світлових років.
“Можливо, це перша зоряна система, в якій ми знайшли ясні свідоцтва припливу холодного молекулярного газу до чорної діри, так і його відтоку або викиду у вигляді джетів, що стікали з околиці чорної діри, – каже Тремблей. – Надмасивна чорна діра в центрі гігантської галактики діє як механічний насос фонтану”.
За рухом холодного газу до чорної діри астрономи стежили за допомогою радіотелескопу ALMA. Він реєстрував випромінювання молекул чадного газу (СО) з температурою мінус 250-260°C.
У той же час спостереження на інфрачервоному й оптичному телескопі VLT з приймачем MUSE дозволили виявити гарячі струмені речовини, які фонтанують з околиць “монстра”.
“Унікальна особливість цієї роботи у тому, що ми виконали дуже детальний комплексний аналіз поведінки джерела з використанням даних і від ALMA, і від MUSE, – пояснює Тремблей. – Два інструменту склали неймовірно потужну комбінацію”.
Картина, намальована за допомогою астрономічних спостережень, в загальних рисах така. Потужна гравітація чорної діри привертає до неї потоки холодного газу. Проте в околицях “хижака” вже знаходиться щільна хмара падаючої на неї речовини. Стикаючись з нею, новоприбулий газ розігрівається до величезної температури. Відбувається бурхливий процес, в результаті якого в простір викидаються протяжні струмені речовини (джети).
Однак швидкість витікання все ж недостатньо велика, щоб протистояти гравітації чорної діри. Тому, охолоджена на космічних просторах, викинута речовина повертається назад в обійми “господині”, і цикл починається з початку.
Автори вважають, що такі процеси відбуваються у багатьох “зоряних островів”, просто їх досить важко спостерігати в існуючі астрономічні інструменти.
Важливо, що розмір струменів речовини досягає сотень тисяч світлових років, тобто можна порівняти з розмірами самої галактики. Такий потужний постійно діючий фонтан повинен відігравати велику роль в еволюції зоряної системи. Астрономам ще належить досконально з’ясувати, в чому полягає ця роль.