6.1K
Существование большого числа молекул в ветрах, создаваемых сверхмассивными черными дырами в центрах галактик, озадачивает астрономов на протяжении более десяти лет. Молекулы должны существовать в самых холодных частях пространства, поэтому нахождение их у черных дыр было похоже на обнаружение льда в печи.
Астрономы не понимали, как что-либо может пережить жар энергетических потоков, но новая теория от исследователей из Северо-Западного университета (США) предсказывает, что эти молекулы вовсе не выжившие, а совершенно новые соединения, рожденные в ветрах, с уникальными свойствами, которые позволяют им адаптироваться и процветать во враждебной среде.
Теория Александра Ричингса и Клода-Андре Фоше-Жигера, опубликованная в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, основана на детальной модели химических процессов, происходящих в межзвездном газе, ускоренном излучением, которое возникает при росте сверхмассивных черных дыр.
«Ветер от черной дыры нагревает газ до высоких температур, которые разрушают существующие молекулы. Путем моделирования молекулярной химии мы обнаружили, что этот газ в ветре постепенно охлаждается и образуются новые молекулы», – рассказывает Александр Ричингс.
Теория отвечает на вопросы, затронутые предыдущими наблюдениями космического телескопа «Herschel» и массива телескопов ALMA. В 2015 году астрономы подтвердили существование энергетических оттоков из сверхмассивных черных дыр, обнаруженных в центрах большинства галактик. Ветры разрушают все на своем пути, в том числе молекулы, необходимые для образования звезд. Предполагается, что они несут ответственность за существование «красных и мертвых» эллиптических галактик, которые прекратили звездообразование.
В 2017 году исследователи обнаружили быстро движущиеся молодые звезды, родившиеся в ветрах вокруг сверхмассивных растущих черных дыр, что считалось невозможным, учитывая экстремальные условия. Новая теория Ричингса и Фоше-Жигера об образовании молекул, в том числе водорода, окиси углерода и воды, помогает объяснить этот феномен.
«Впервые процесс формирования молекул был смоделирован во всех деталях, и, на наш взгляд, это очень убедительное объяснение наблюдений молекул в ветрах сверхмассивных черных дыр», – заключил Клод-Андре Фоше-Жигер.
Ричингс и Фоше-Жигер предполагают, что новые молекулы, образованные в ветрах, теплее и ярче в инфракрасном диапазоне по сравнению с ранее существовавшими молекулами. Эта теория подвергнется проверке, когда в 2019 году NASA запустит космический телескоп «James Webb».