Галактика NGC 4342
Что определяет рост сверхмассивных черных дыр в центрах галактик? До сих пор астрономы предполагали, что при этом важную роль играет масса скопления звезд. Новые наблюдения НАСА, сделанные рентгеновским телескопом Chandra, вступают в противоречие с этим положением. Возможно, решающую роль здесь играет гало из темной материи?
В центре почти каждой галактики, астрономы смогли зафиксировать сверхмассивные черные дыры. Эти гравитационные ловушки обычно имеют массу, которая превышает массу нашего Солнца примерно в миллион раз. И это лишь малая часть общей массы галактики. В течение некоторого времени, астрономы предполагали, что существует корреляция между массами черной дыры в ее центре и центрального скопления звезд в галактике - Bulge (англ. выпуклость, вздутие). Черная дыра и Bulge растут, по их мнению, пропорционально: чем массивнее Bulge, тем больше масса черной дыры.
Галактика NGC 4291
Обычно черная дыра в центре галактики имеет примерно 0,2 процента от массы Bulge. Астрономы с помощью рентгеновского телескопа НАСА Chandra изучали две галактики: NGC 4342 и NGC 4291, чьи черные дыры имеют большие массы, чем у них должны быть, согласно этой теории. В одном случае черная дыра в десять раз более массивна, а в другом - даже в 35 раз. Наблюдения телескопа Чандра показали также, что гало темной материи, в которой галактики находятся, также имеет большую массу, чем обычно. Рост и эволюция черных дыр связаны не с галактическим Bulge, а, большей частью, с окружающим гало из темной материи.
Самые таинственные явления в космическом пространстве
У астрономов достаточно доказательств того, что галактики состоят не только из видимой материи. Они встроены в гало из темной материи. Только так можно объяснить, например, как происходит движение звезд в галактиках. "Эти наблюдения дают еще одно свидетельство связи между двумя самых загадочными явлениями в астрофизике - черными дырами и темной материей", - отметил возглавлявший исследование Акос Богдан из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CFA).
NGC 4342 и NGC 4291 находятся от нас на относительно небольшом удалении в 75 и 85 млн. световых лет. Еще до наблюдений Chandra было обнаружено, что обе системы имеют центральные массивные черные дыры. Это, однако, могло объясняться столкновением с другой галактикой, при которой в прошлом их внешние области были просто сметены. Астрономы называют это явление "Tidal Stripping".
Комбинированное изображение инфракрасного и рентгеновского снимков NGC 4342 и NGC 4291 Фото: NASA/CXC/SAO/А. Богдана и соавт. (РС), 2MAS /UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF (ИК)
С помощью Chandra астрономы сейчас исследовали светяшийся в рентгеновских лучах горячий газ вокруг обеих галактик. Он дает представление о гало темной материи вокруг двух систем. Газ, по-видимому, широко распространяется вокруг галактики, что дает необычно массивное гало темной материи. Tidal Stripping при этом кажется очень маловероятным.
"Это является лучшим доказательством того, что черные дыры в окружающей вселенной растут быстрее, чем галактики," - сказал его коллега по CfA Билл Форман. "Галактики страдают не от столкновений, их развитие тормозится чем-то иным".
Чем питаются чёрные дыры?
Но как черная дыра может расти быстрее, чем окружающая её галактика? Астрономы предполагают, что в начальной фазе она питается большим скоплением газа в центре галактики. Чем больше становится чёрная дыра, тем она заглатывает больше вещества. В этом процессе возникает и энергия, благодаря которой газ галактики не может достаточно охлаждаться, что и тормозит формирование звезд.
"Вполне возможно, что сверхмассивные черные дыры уже достигли значительных размеров ещё до того, как в галактике появилось много звезд", - объясняет Богдан. "Это значительный отход от наших предыдущих представлений об общем росте галактик и их черных дыр". Астрономы, как пишет , представили свои результаты на прошлой неделе на конференции в Анкоридже, Аляска. Они также описаны в технической статье, которая выходит вThe Astrophysical Journal.
Комментариев нет:
Отправить комментарий