Астрономы изучили NGC 1068, хорошо известную галактику с активно питающейся черной дырой в центре, и объединили новые инфракрасные наблюдения с существующими данными, чтобы составить карту изменения окружающего газа энергией черной дыры. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Галактика NGC 1068 находится примерно в 45 млн световых лет от нас. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра, вес которой составляет от 8 до 17 млн масс Солнца. Когда материя падает в такую черную дыру, выделяется огромное количество энергии, которая разгоняет окружающий газ, создавая мощные потоки, вылетающие из центра галактики. Такие выбросы могут нагревать газ, мешать образованию новых звезд и даже перекрывать поступление новой материи к черной дыре. Получается, что черная дыра сама регулирует развитие своей галактики.
Проблема в том, что большая часть выбрасываемого газа скрыта за плотной пылевой завесой, которая не пропускает обычный свет, поэтому оптические телескопы просто не видят этот поток. Ученые из Флорентийского университета использовали космический телескоп «Джеймс Уэбб», который наблюдает в инфракрасном диапазоне — такой свет легко проходит сквозь пыль и позволяет увидеть то, что скрыто от обычных телескопов.
Ученые объединили новые данные с архивными наблюдениями и выяснили, что выброс состоит из двух частей: одна видна в обычные телескопы, а вторая — скрытая пылью — заметна только в инфракрасном свете. Оказалось, что именно скрытый компонент несет большую часть массы и движется быстрее видимого на 300 км/с. Общая скорость потока достигает 2000 км/с.
Ученые использовали специальные модели, чтобы определить — истинная масса, энергия и сила потока примерно в 100 раз больше, чем считалось ранее. Всего из центра галактики выбрасывается несколько миллионов масс Солнца ионизированного газа.
Газ летит настолько быстро, что в несколько раз превышает скорость, необходимую для того, чтобы навсегда покинуть галактику. Значит, часть этого газа никогда не вернется обратно к черной дыре. Кроме того, ученые обнаружили, что сила потока больше той, которую может создать только излучение активного ядра галактики. Это указывает на то, что помимо ветра от черной дыры свой вклад вносит и радиоджет — мощная струя плазмы, также разгоняющая газ.
В целом исследование показывает, что без инфракрасных наблюдений и продвинутого моделирования мы сильно недооцениваем влияние черных дыр на свои галактики. Стандартные методы просто не замечают значительную часть энергии, которая на самом деле участвует в перестройке галактики изнутри.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как черные дыры стимулируют звездообразование.