Благодаря миссии по рентгеновской визуализации и спектроскопии XRISM исследователи из Мичиганского университета стремятся разгадать одну из космических загадок астрономии: в самых массивных галактиках Вселенной, по сравнению с теоретическими ожиданиями, содержится меньше звездной массы, что указывает на подавление звездообразования. Теперь обнаружены доказательства, подтверждающие одно из объяснений этого расхождения: в его основе лежат черные дыры.
Черные дыры известны тем, что захватывают все, что приближается к ним слишком близко, включая свет. Вокруг черной дыры из падающих газа и пыли образуется аккреционный диск. Из‑за трения и сильной гравитации вещество в нем разогревается, атомы теряют электроны — получается горячая яркая плазма, излучающая много света, в том числе рентгеновские лучи. Этот диск, словно бурлящий котел, выбрасывает мощные ветры, которые могут сдувать газ, который нужен галактикам для рождения новых звезд.
Телескоп XRISM, запущенный в 2023 году и начавший наблюдения осенью 2024 года, обладает уникальными возможностями для поиска ответов благодаря энергетическому разрешению, примерно в 10 раз превышающему разрешение его предшественника. Ученые изучали галактику NGC 4151, которая находится в 50 миллионах световых лет от Земли. В центре галактики — черная дыра с аккреционным диском: это удобное место, чтобы наблюдать выбросы вещества.
Помимо яркости рентгеновского излучения, ученые анализировали, насколько жесткими или мягкими были обнаруженные XRISM рентгеновские лучи, — характеристика, подобная цвету для видимого света. Они объединили эти переменные в метрику, которую назвали индексом интенсивности цвета — «цветность». Анализ сотен дней наблюдений показал: самые сильные ветры в NGC 4151 возникали не во время вспышек, а примерно через 3 часа после них, и тогда рентгеновское излучение было жестким, но слабым.
Эти результаты помогут предсказывать выбросы в других галактиках и объяснить, как работают активные галактические ядра во Вселенной.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что Земля могла «заразить» жизнью спутник Юпитера.
