В центре почти каждой галактики есть гигантская черная дыра, но до сих пор астрономы плохо понимали, как именно она влияет на свое окружение. Группа ученых впервые смогла детально рассмотреть «кипящий» газ вокруг этих космических монстров и измерить его энергию. Результаты двух новых исследований, опубликованных в журналах Nature и The Astrophysical Journal, сравнивают черные дыры с эпицентром гигантского урагана.
Глаз шторма
Исследователи использовали данные спутника XRISM, запущенного Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) совместно с NASA в 2023 году.
Как пояснила Энни Хенрих, аспирант Чикагского университета, ученым впервые удалось напрямую измерить кинетическую энергию газа, который перемешивает черная дыра. Это похоже на то, как если бы черная дыра сидела в «центре собственного шторма». Спутник XRISM позволил отличить движение газа, вызванное самой черной дырой, от движений, создаваемых другими космическими процессами. Раньше астрономы видели лишь статичные изображения, теперь же они смогли измерить скорость этого «циклона».
Одно из исследований было посвящено скоплению Девы, где находится знаменитая черная дыра M87*. Благодаря близости к Земле, спутник смог «приблизиться» к ней. Данные показали сильнейшую турбулентность, когда-либо измеренную в скоплении галактик. Скорости газа оказались выше даже тех, что наблюдаются при столкновении скоплений — одном из самых жестоких событий во Вселенной.
Самые быстрые потоки газа, вероятно, вызваны сочетанием вихрей и ударной волны, исходящей от черной дыры. При этом скорость резко падает по мере удаления от центра.
Загадка «потерянных» звезд
Второе исследование касалось скопления Персея. Ученые давно заметили, что в центрах таких огромных скоплений рождается меньше звезд, чем ожидалось. Новые данные дают ответ: энергия движения газа преобразуется в тепло. Этого тепла как раз достаточно, чтобы противодействовать охлаждению газа, которое необходимо для формирования новых звезд.
Турбулентность оказалась ключевым элементом в обмене энергией между черной дырой и ее окружением. Ученые надеются, что дальнейшие наблюдения помогут понять, как меняется это взаимодействие со временем.
Ранее Наука Mail рассказывала, что рекордное по энергии нейтрино объяснили взрывом черной дыры.
