«Пузыри Ферми» и черные дыры. Разгадка

«Пузыри Ферми» и черные дыры. Разгадка
фото показано с : rusplt.ru

2020-12-11 00:28

Гигантские рентгеновские пузыри доказывают коэволюцию чёрной дыры и нашей Галактики

Заведующий отделом звёздной астрофизики МГУ академик Анатолий Черепащук в составе международного коллектива под руководством академика Рашида Сюняева зарегистрировал рентгеновское излучение от горячего газа в нашей Галактике и открыл гигантские квазисферические образования, позволяющие разрешить загадку «пузырей Ферми».Открытие доказывает, что сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики проявляла сильную активность в прошлом, несмотря на её небольшую активность в настоящее время. У учёных появились основания считать, что между нашей Галактикой и ее центральной сверхмассивной черной дырой существует сильная форма коэволюции.Результаты работы опубликованы в журнале Nature 9 декабря.Ученые рассматривают два типа коэволюции (совместной эволюции Галактики и центральной сверхмассивной черной дыры) – слабая и сильная. Слабая коэволюция осуществляется тогда, когда Галактика влияет на активность черной дыры, поставляя ей газ и звезды для аккреции.«Сильная форма коэволюции предполагает не только влияние Галактики на активность черной дыры, но и обратное влияние черной дыры на характеристики Галактики. В этом случае из-за очень сильного увеличения темпа аккреции вещества вокруг черной дыры под действием давления излучения, образуется сверхкритический аккреционный диск, из которого вытекает мощный звездный ветер, а также формируются релятивистские коллимированные выбросы – джеты. Этот ветер и джеты влияют на межзвездную среду и темп звездообразования в Галактике», - объяснил автор работы, академик Анатолий Черепащук, заведующий отделом звездной астрофизики ГАИШ МГУДля решения широкого класса астрофизических задач, в частности, чтобы узнать, как эволюционировала наша галактика, и лучше понять процессы звездообразования в 2019 году была запущена космическая рентгеновская обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма», работающая под руководством академика Рашида Сюняева. За полтора года она дважды совершила полный рентгеновский обзор всего неба. С помощью рентгеновского телескопа eROSITA зарегистрированы миллионы рентгеновских источников. Восемьдесят процентов из них – это активные ядра галактик, представляющие собой аккрецирующие сверхмассивные черные дыры, остальные двадцать процентов источников – это рентгеновские двойные системы, короны активных звезд, скопления галактик и остатки вспышек сверхновых.«С беспрецедентной чувствительностью зарегистрировано рентгеновское излучение от горячего газа в нашей Галактике. В опубликованной работе описано открытие гигантских квазисферических образований (пузырей), излучающих в рентгене и связанных с центром нашей Галактики. Эти пузыри расположены симметрично над галактической плоскостью и под ней, причем их размеры достигают 14 килопарсек, что сравнимо с размерами Галактики (примерно 30 килопарсек). Резкие края этих пузырей отражают бесстолкновительные ударные волны, образованные при взаимодействии вещества пузырей с межзвездной средой. Открытие этих рентгеновских пузырей позволило разрешить давнюю загадку. Доказано, что знаменитый северный полярный шпур (протяженное газовое образование) является не близким остатком вспышки сверхновой звезды, а частью протяженной, масштаба целой Галактики, структуры, тесно связанной с «пузырями Ферми», отрытыми гамма-обсерваторией имени Ферми в 2010 году, - добавил заведующий отделом звёздной астрофизики МГУ академик Анатолий ЧерепащукОба вида пузырей (в рентгеновском и гамма диапазонах) наиболее вероятно представляют собой результат мощного инжектирования энергии, рождаемой в центре нашей Галактики, где расположена сверхмассивная черная дыра массой 4.3 млн солнечных масс. Такая активность центральной сверхмассивной черной дыры должна иметь глубокое влияние на структуру, энерговыделение и обогащение химическими элементами окологалактической среды.«Сделанное в опубликованной работе открытие, позволяет заключить, что хотя в настоящее время активность сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики невелика, в прошлом она, по-видимому, была гораздо сильнее. Таким образом, появились основания считать, что между нашей Галактикой и ее центральной сверхмассивной черной дырой существует сильная форма коэволюции, которая проявляется спорадически», - заключил академик Анатолий Черепащук.

Подробнее читайте на ...

дыры галактики черной пузырей активность сверхмассивной анатолий центральной

Черная дыра или новорожденные звезды? Ученые разгадали галактическую головоломку

Черные дыры по своей природе странны, силы гравитации настолько сильны, что ничто, даже свет, не может вырваться. Поскольку активные черные дыры поглощают газ и пыль, часть этого материала вместо этого выбрасывается наружу в виде струй частиц высокой энергии и излучения. Обычно эти струи перпендикулярны к галактике-хозяину, но стратосферная обсерватория по инфракрасной астрономии NASA, или SOFIA, нашла такую, которая стреляет прямо в ее галактику.

SOFIA нашла странную черную дыру со струями, которые излучают галактику-хозяина, названную HE 1353-1917. Галактика имеет в 10 раз больше ионизированного углерода, чем могли бы произвести ее звезды. Это противоречит давнему предположению, что ионизированный углерод в первую очередь указывает на присутствие новорожденных звезд, и вынуждает ученых переоценивать влияние, которое черные дыры оказывают на галактики.

Эта струя нагревает газ вокруг центра галактики таким образом, что это характерно для рождения звезд. Это побуждает ученых переоценить свои идеи о ключевом газе, связанном с маленькими звездами, и о том, как черные дыры влияют на их галактики в целом.

«Ориентация струи черной дыры настолько своеобразна», - говорит Ирина Смирнова-Пинчукова, научный сотрудник Института астрономии им. Макса Планка в Гейдельберге, Германия. «Она трансформирует окружение так же, как это делают новорожденные звезды, но одни звезды не могут вызвать то, что мы наблюдали».

Звезды рождаются глубоко внутри небесных облаков пыли и газа, процесс, скрытый от нашего взгляда в видимом свете. Но инфракрасный свет, который не видят наши глаза, может проникнуть в эти облака. SOFIA, например, использует инфракрасный свет для изучения того, как рождаются звезды. Но даже с помощью мощных телескопов астрономы не могут видеть такие детали, как новорожденные звезды в чрезвычайно далеких галактиках. Вместо этого они охотятся за сигнатурами газа, который нагревается новорожденными звездами, называемого ионизированным углеродом. Поскольку ионизированный углерод так часто встречается в связи с новорожденными звездами, ученые часто предполагают, что звездообразование происходит, когда они находят газ в далеких галактиках.

Но когда ученые из SOFIA изучили пять близлежащих галактик с активными черными дырами, они обнаружили, что в самой низкой скорости рождения звезд содержится больше всего ионизированного углерода. На самом деле их было в 10 раз больше, чем в других галактиках аналогичного размера и состава. Но уровень рождаемости звезд настолько низок, что он может производить только 25% газа, который они обнаружили. Другими словами, только новорожденные звезды не могут объяснить обилие ионизированного углерода. Должно быть какое-то другое объяснение этой важной химической подписи.

Команда использовала прибор SOFIA, называемый спектрометром дальнего инфракрасного диапазона, или FIFI-LS, для тщательного изучения галактики HE 1353-1917. Они обнаружили, что струя черной дыры излучает излучение непосредственно в галактику, а не в окружающее ее пространство. Большая часть ионизированного углерода сосредоточена вблизи активной черной дыры галактики, что указывает на то, что загадочным источником газа является интенсивное излучение, генерируемое струей черной дыры.

«Без многочисленных наблюдений за соседними галактиками мы не могли бы найти такие исключительные случаи, когда черная дыра является источником ионизированного углерода», - сказала Смирнова-Пинчукова. «Этот газ является одним из наиболее важных инструментов, которые у нас есть для изучения чрезвычайно далеких галактик, которые нельзя увидеть очень подробно».

Информация из близлежащих галактик, например, о том, как черные дыры могут создавать ионизированный углерод и влиять на последующее развитие галактики, имеет решающее значение для понимания данных других обсерваторий. Сведения о близлежащих галактиках, собранные SOFIA, необходимы для интерпретации данных из самых отдаленных областей вселенной. Теперь ученые знают, что высокий уровень ионизированного углерода в далекой галактике может указывать не только на то, что рождается много звезд, но и на то, что струя черной дыры может быть ответственна за те же виды химических сигнатур, пишет NASA.

kapital-rus.ru »

2019-11-29 20:19

Фото: svoboda.org

Тень черной дыры. Космический шедевр в восьми вопросах и ответах

Астрофизики из международной группы Event Horizon Telescope (ЕНТ, "Телескоп горизонта событий") продемонстрировали первое в истории изображение тени черной дыры. Этот объект – в 6,5 миллиардов раз больше массы Солнца и находится в центре галактики М 87 (другое название – Дева А) в созвездии Девы на расстоянии более 50 миллионов световых лет от Солнечной системы. svoboda.org »

2019-04-11 20:10

Опубликовано первое изображение черной дыры

Исследователи Национального научного фонда США опубликовали первое в истории изображение черной дыры. Данный объект расположен в галактике M87, которая удалена от Земли примерно на 53,5 млн световых лет. Ученые получили снимки в 2017 году в рамках проекта Event Horizon Telescope, который должен был наблюдать за двумя черными дырами, одна из который расположена в самом центре нашей галактики, а вторая в центре галактики M87. Проект объединил восемь радиотелескопов по всему миру, включая США, Мексику, Чили, Испанию и Францию.

kapital-rus.ru »

2019-04-10 17:33

Ультрамассивные чёрные дыры окончательно запутали историю галактик

Наблюдая сектор неба с особо яркими скоплениями галактик, международная группа астрономов показала, что 40 процентов чёрных дыр в центрах галактик там весят больше 10 миллиардов масс Солнца. Это аномально большая концентрация столь тяжёлых объектов. life.ru »

2018-02-20 18:35

Российские астрофизики научились изучать свойства хвостов гигантских черных дыр

Российские ученые научились изучать свойства хвостов сверхмассивных черных дыр, мощнейших выбросов света и заряженных частиц, опираясь на расхождения в их облике в оптическом и радио диапазонах, пишет научный журнал MNRAS. vz.ru »

2017-09-07 15:30