Сверхмассивные черные дыры могут питать сами себя
Крупнейшие черные дыры во Вселенной способны сами добывать себе «пропитание» — таковы результаты новейшего исследования, проведенного с помощью Очень большого телескопа и рентгеновской космической обсерватории «Чандра». А материал, на основании которого сделан столь неожиданный вывод, предоставили семь колоссальных скоплений галактик, черные дыры в центрах которых по массе равны миллиардам Солнц.
Два из этих скоплений — Персея и Центавра — можно увидеть на изображении, выполненном после сведения вместе наблюдений обоих телескопов. В синие тона окрашено излучение рентгеновского спектра, а волны оптического и ближнего инфракрасного диапазона имеют насыщенный красноватый оттенок. Именно здесь находятся одни из самых массивных галактик в наблюдаемой Вселенной, в центре каждой из которых обитает сверхмассивная черная дыра. Поведение этих объектов и стало предметом исследования.
Как можно разглядеть на снимках, из центральных областей галактик простираются нити космического газа, как раскаленного, так и лишь слегка теплого. Они появляются, когда за горизонт событий падает очередная порция материи, а ее «недоеденная» часть выбрасывается наружу. Ту же самую картину можно увидеть и в остальных пяти изученных скоплениях, масса черных дыр в которых колеблется от сотен миллионов до десятков миллиардов Солнц.
Но для того, чтобы поглощение газа происходило легко, его температура не должна превышать определенного оптимального значения. Долгое время дискуссионным вопросом оставалось: что именно охлаждает газ в центральных областях галактик, где он, казалось бы, должен быть весьма горяч? Исследовательская группа во главе с Валерией Оливарес из Университета Сантьяго-де-Чили дает на него ответ: это делает сама черная дыра, при помощи испускаемых ей мощных газовых струй.
Описанный учеными циклический механизм выглядит следующим образом: теплый газ поступает в центр галактики и поглощается черной дырой. Это вызывает мощную вспышку и формирование новых выбросов, которые, в свою очередь, охлаждают до приемлемых температур новые скопления раскаленного газа, формирующиеся вокруг горизонта событий.
Другими словами, питание черной дыры является самоподдерживающимся процессом и гораздо меньше зависит от внешних факторов, чем считалось ранее.
Кроме того, эта модель прекрасно объясняет наличие взаимосвязи между яркостью зон концентрации горячего и теплого газа — в наиболее явной форме это проявляется у так называемых галактик-медуз. Именно такую галактику, ставшую жертвой "ограбления", Очень большой телескоп запечатлел в прошлом году в созвездии Гидры.
