4.8K
В центре скопления Центавра находится большая эллиптическая галактика NGC 4696, а в глубине ее ядра скрыта сверхмассивная черная дыра. Новые данные рентгеновской обсерватории NASA «Chandra» и других телескопов раскрыли подробности о гигантской черной дыре, расположенной в 145 миллионах световых лет от Земли.
Хотя сама черная дыра не может быть обнаружена визуально, астрономы изучают воздействие, которое она оказывает на галактику и более крупные космические структуры вокруг нее. В некотором смысле, поведение черной дыры напоминает сердцебиение, которое качает кровь по телу через артерии. Аналогичным образом, черная дыра может вводить материал и энергию в галактику и за ее пределы.
Изучив детали рентгеновских данных, ученые обнаружили доказательства повторных всплесков энергичных частиц в джетах, создаваемых сверхмассивной черной дырой в центре NGC 4696. Всплески создают огромные полости в горячем газе, который заполняет пространство между галактиками в скоплении Центавра, а также оставляют ударные волны, похожие на звуковые удары, создаваемые высокоскоростными самолетами.
Составное изображение содержит рентгеновские данные «Chandra» (красный цвет), которые показывают горячий газ в кластере, а радиоданные Очень Большого Массива Телескопов Карла Янски (синий) показывают частицы высокой энергии. Данные космического телескопа «Hubble» в видимом свете (зеленый) демонстрируют галактики в скоплении и за пределами кластера.
Астрономы использовали специальную обработку рентгеновских лучей, чтобы подчеркнуть девять полостей, видимых в горячем газе. Эти полости на дополнительном изображении обозначены от A до I, а место черной дыры обозначено крестиком. Полости А и B, образовавшиеся относительно недавно, ближе всего расположены к черной дыре.
По оценкам исследователей, «биения» черной дыры происходят каждые пять-десять миллионов лет. Помимо значительного разброса временных масштабов, всплески также отличаются от типичных человеческих сердечных сокращений отсутствием регулярных интервалов.
Другой тип обработки рентгеновских данных показал последовательность изогнутых и приблизительно равноотстоящих признаков в горячем газе. Они могут быть вызваны звуковыми волнами, генерируемыми повторными всплесками черной дыры. В скоплении галактик горячий газ, который заполняет кластер, позволяет распространяться звуковым волнам хотя и на слишком низких для человеческого уха частотах. Такие особенности в кластере Центавра похожи на рябь, видимую в скоплении галактик Персея. Шаг звука в Центавре чрезвычайно глубокий, что соответствует диссонирующему звуку на 56 октав ниже звука около отметки C. Это аналогично чуть более высокому (примерно на одну октаву) шагу, чем в Персее. Альтернативные объяснения этих изогнутых признаков включают эффекты турбулентности или магнитных полей.
Также выбросы черной дыры, похоже, повлияли на газ, который был обогащен элементами, созданными при взрывах сверхновых. Исследователи кластера Центавра создали карту, показывающую плотность элементов, более тяжелых, чем водород и гелий. Более яркие цвета на карте характеризуют области с самой высокой плотностью тяжелых элементов, а темные – области с меньшей плотностью.
Области с наибольшей концентрацией тяжелых элементов расположены справа от черной дыры. Низкое содержание тяжелых элементов в непосредственной близости к черной дыре согласуется с идеей о том, что обогащенный газ был выведен из центра кластера из-за активности, связанной с черной дырой. Энергия, производимая черной дырой в NGC 4696, также способна предотвратить охлаждение огромных запасов горячего газа, что снизит вероятность образования большого количества звезд.
Результаты исследования представлены в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ведущий автор статьи – Джереми Сандерс из Института Макса Планка по внеземной физике в Гархинге (Германия).