Астрофізики показали, що тиск релятивістського струменя чорної діри може прискорювати і сповільнювати процеси зореутворення в молекулярних хмарах.
Фото: Художня візуалізація потужних релятивістських струменів. Джерело: ESA / Hubble, L. Calada (ESO)
Дослідники виявили, що релятивістські струмені значно змінюють внутрішній і зовнішній тиск у молекулярних хмарах на своєму шляху. Залежно від того, яке з двох значень змінюється сильніше, в одній і тій же галактиці можливі як стиснення хмар і запуск зореутворення, так і розсіювання хмар і уповільнення цих процесів.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, засноване на вивченні за допомогою телескопів ALMA і VLT галактики IC 5063, розташованої на відстані близько 156 млн світлових років від Землі. Як правило, релятивістські струмені перпендикулярні галактичним дискам. Але в IC 5063 вони поширюються в площині галактики, взаємодіючи з холодними і щільними хмарами молекулярного газу.
Галактика IC 5063 на знімку телескопа «Хаббл». Фото: NASA, ESA, STScI and W. P. Maksym (CfA)
Вчені вивчили емісію монооксиду вуглецю (CO) і форміл-катіона за допомогою телескопа ALMA і дані про емісію іонізованих сірки і азоту, отримані VLT. Вони використовували астрохімічні алгоритми, щоб точно визначити умови всередині молекулярних хмар.
- Найважливіші астрономічні події 2017 року
- Подивіться на «усміхненого кота» в 15 000 світлових років від Землі (фото+відео)
Дослідники розрахували силу далекого ультрафіолетового випромінювання зірок, швидкість, з якою релятивістські заряджені частинки іонізують газ, і механічну енергію, що передають газу струменями. На основі цих даних астрофізики оцінили внутрішній і зовнішній тиск в молекулярних хмарах і склали карти, що показують, як змінюються властивості газу при проходженні струменя.
Карти тиску в галактиці IC 5063. Зліва показано внутрішній тиск молекулярних хмар, виміряний по емісійних лініях CO і HCO+. Праворуч – зовнішній тиск іонізованого середовища. Хрестиками відзначені області зореутворення, а біла лінія окреслює контур релятивістського струменя. Зображення: University of Cologne
За допомогою великої кількості симуляцій вчені показали, що струмені плазми, які вириваються з чорної діри, впливають на зіркоутворення у всій галактиці. Вони можуть прискорювати і сповільнювати формування нових зірок. Дослідники сподіваються отримати більше інформації про вплив релятивістських струменів на зіркоутворення в галактиках за допомогою телескопа «Джеймс Вебб».