Обнаружена сверхмассивная чёрная дыра, которая препятствует собственному росту и ускоряет выброс материи, бросая вызов законам физики

Астрономы, используя Очень Большой Телескоп (VLT) Европейской Южной Обсерватории (ESO) в Чили, зафиксировали странное поведение сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре спиральной галактики NGC 4945, находящейся на расстоянии более 12 миллионов световых лет от нашей планеты. По полученным изображениям видно, что объект не только поглощает материю, но и выталкивает мощные струи газа и пыли, создавая галактические ветра, которые ускоряются при удалении от центра, что не согласуется с привычными моделями.

Спектрограф MUSE на VLT запечатлел яркие конусообразные струи материи, выбрасываемые из окрестностей чёрной дыры. Эти ветры движутся настолько быстро, что основная часть газа и пыли покидает галактику, не успев быть поглощенной. «Чёрная дыра не только не господствует безраздельно, но и активно выбрасывает материал, который мог бы стать её „пищей“», — пояснили представители ESO.


Обнаружена сверхмассивная чёрная дыра, которая препятствует собственному росту и ускоряет выброс материи, бросая вызов законам физики
Галактика NGC 4945 (основное изображение) и галактические ветры, исходящие из её сверхмассивной чёрной дыры (врезка). Источник: ESO / C. Marconcini et al.

Анализ данных от MUSE выявил аномалию: скорость ветров увеличивается по мере их продвижения к краям галактики, тогда как обычно подобные потоки, наоборот, замедляются. Исследователи предполагают, что данный механизм оказывает двойное воздействие на NGC 4945. С одной стороны, эти ветры лишают галактику материала, необходимого для образования новых звёзд, тормозя процессы звёздообразования. С другой стороны, они ограничивают рост самой чёрной дыры, создавая баланс между потреблением и выбросом вещества.

Ядро NGC 4945 скрыто в плотных облаках пыли, которые притягиваются гравитацией чёрной дыры. Тем не менее, инструменты VLT позволили зафиксировать излучение ветров, пробивающееся сквозь пылевую завесу. Чтобы воспроизвести полную картину, астрономы совместили детальное изображение активного ядра с широкоугольной фотографией галактики, полученной телескопом MPG/ESO в обсерватории Ла-Силья.

Открытие ставит перед учёными новые вопросы о физике взаимодействий чёрных дыр с их окружением. «Раньше считалось, что чёрные дыры в основном поглощают материю, однако NGC 4945 демонстрирует, что они могут и контролировать распределение материи, — отметили в ESO. — Это ключ к пониманию того, как активные ядра галактик влияют на их эволюцию и даже на крупномасштабную структуру Вселенной».

Учёные надеются, что последующие наблюдения за NGC 4945 помогут разобраться в природных механизмах ускорения, которые вероятно связаны с магнитными полями или энергией аккреционного диска чёрной дыры. Эти данные могут пересмотреть современные представления о роли сверхмассивных объектов в формировании галактик.

 

Источник: iXBT

Читайте также