5K
Массив радиотелескопов ALMA и спектрограф MUSE на Очень Большом Телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO) позволили выявить колоссальный «фонтан» молекулярного газа. Наблюдения показывают, что сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики выбрасывает в пространство мощную струю, которая затем выпадает обратно в виде межгалактического «ливня». Одновременный приток и отток вещества в форме масштабного космического фонтана наблюдается впервые. Процесс развивается на пространственной шкале 100 000 световых лет в центральной части ярчайшей галактики скопления Abell 2597 в миллиарде световых лет от Земли.
«Это первая звездная система, в которой мы нашли ясные свидетельства как притока холодного молекулярного газа к черной дыре, так и его оттока или выброса в виде джетов, истекающих из окрестностей гравитационного монстра. Сверхмассивная черная дыра в центре гигантской галактики действует, как механический насос фонтана», – рассказывает Грант Тремблей, ведущий автор исследования из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США).
Чтобы проследить положение и движение молекул окиси углерода внутри туманности, астрономы воспользовались массивом ALMA. Было обнаружено, что холодные молекулы с температурой до минус 250–260 градусов по Цельсию, падают по направлению к черной дыре. Наряду с этим, ученые при помощи приемника MUSE проследили и движения более теплого газа, который выбрасывается из области черной дыры в форме джетов (струйных выбросов).
«Уникальность этой работы в том, что мы выполнили очень детальный комплексный анализ поведения источника с использованием данных и от ALMA, и от MUSE. Два инструмента составили невероятно мощную комбинацию», – пояснил Грант Тремблей.
Оба массива данных вместе дают полную картину процесса: холодный газ падает в направлении черной дыры, выделяя в ее окрестности огромное количество энергии и тем самым приводя к выбросу в пространство быстродвижущихся джетов раскаленной плазмы. Джеты мощными струями вытекают из области черной дыры, образуя великолепный галактический фонтан. Но не имея не малейшего шанса вырваться из гравитационных объятий своей галактики, плазма охлаждается, замедляется и в конце концов выпадает обратно на черную дыру, после чего цикл повторяется заново.
Новые беспрецедентные наблюдения принципиально важны для понимания жизненного цикла галактик. Исследователи предполагают, что описанный процесс может оказаться не только обычным, но и весьма существенным для понимания механизма образования звездных домов. В то время, как и приток, так и отток холодного молекулярного газа по отдельности уже фиксировались прежде, теперь они впервые зарегистрированы одновременно в одной и той же системе, а значит, впервые показано, что оба они составляют части одного и того же масштабного процесса.