eso1725ru — Научный релиз

Сверхмассивные черные дыры питаются космическими медузами

Новый путь «подпитки» черных дыр открыт при помощи приемника MUSE на телескопе ESO VLT

16 августа 2017 г.

16 августа 2017 г.
Наблюдения “галактик-медуз” на Очень Большом Телескопе ESO выявили ранее неизвестный путь «подпитки» веществом сверхмассивных черных дыр. Эти галактики получили свое прозвище из-за «щупальцев» -- протяженных структур, состоящих из газа и новорожденных звезд. По-видимому, при формировании «щупальцев» газ поступает в центральную область галактики, где и поглощается таящейся там черной дырой. При этом выделяется интенсивное световое излучение. Этот результат сегодня публикуется в журнале Nature.

Группа исследователей под руководством астрономов из Италии при помощи спектрографа MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) на Очень Большом Телескопе (VLT) в обсерватории ESO Параналь в Чили изучала процессы отрыва газа от галактик. В частности, ученые исследовали крайне интересные примеры галактик-«медуз» в близлежащих скоплениях галактик. Эти галактики названы так из-за характерных продолговатых «щупальцев» вещества, выступающих на десятки тысяч световых лет за пределы своих галактических дисков [1][2].

Щупальца галактик-медуз формируются в скоплениях галактик в ходе процесса «приливного обдирания» (ram pressure stripping). В результате гравитационных взаимодействий галактики начинают с большой скоростью двигаться внутри скоплений, сталкиваясь при этом с горячим и плотным газом: их как-бы обдувает мощным потоком ветра, который отрывает газовые «пряди» от галактических дисков и стимулирует внутри этих прядей вспышки звездообразования.

В центре шести из семи «медуз», отобранных для исследования, были обнаружены сверхмассивные черные дыры, подпитываемые окружающим газом [3]. Доля галактик с черными дырами оказалась неожиданно высокой: в среднем она составляет менее одной десятой.

Обнаруженную сильную корреляцию между приливным обдиранием и присутствием активных черных дыр никто ранее не предсказывал и не наблюдал”, - говорит руководительница группы Бьянка Поджьянти (Bianca Poggianti) из INAF и Падуанской астрономической обсерватории в Италии. “По-видимому, вещество притекает к центральной черной дыре потому, что часть газа вместо того, чтобы оторваться от галактики, попадает в ее центр”. [4]

Астрономы давно пытаются понять, почему активна лишь малая часть сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Ведь черные дыры присутствуют почти во всех галактиках. Почему же лишь некоторые из них аккрецируют вещество и в результате ярко излучают? Полученные результаты выявляют ранее неизвестный механизм подпитки черных дыр веществом.

Яра Яффе (Yara Jaffé), сотрудник ESO, принимавшfя участие в работе, объясняет значение этого открытия: “Наши наблюдения с инструментом MUSE позволяют предполагать существование нового механизма транспортировки газа в окрестность черной дыры. Это дает нам еще одно звено в еще плохо понятной системе связей между сверхмассивными черными дырами и их родительскими галактиками.

Описанные здесь наблюдения -- часть выполняемой сейчас значительно более широкой программы исследований гораздо большего числа «медуз».

Когда это обозрение будет окончено, мы надеемся выяснить, сколько и каких богатых газом галактик в скоплениях проходят через стадию возрастания активности их ядер”, -- заключает Поджьянти. “Понять, как образуются и меняются галактики в расширяющейся и эволюционирующей Вселенной – одна из основных проблем астрономии. Галактики-медузы могут дать ключ к пониманию эволюции галактик, так как они находятся в процессе активной трансформации”.

Примечания

[1] На сегодняшний день среди галактик обнаружено более 400 кандидатов в «медузы».

[2] Результаты получены в рамках наблюдательной программы изучения «обдирания» газа GASP (GAs Stripping Phenomena in galaxies with MUSE) – одной из крупномасштабных программ (ESO Large Programme), целью которой является выяснить, где, как и почему происходит удаление газа из галактик. В ходе программы GASP с приемником MUSE должны быть получены глубокие и детальные наблюдательные данные для 114 галактик в различных межгалактических средах, в частности, «медуз». Наблюдения продолжаются.

[3] Сейчас надежно установлено, что почти каждая, если не каждая галактика содержит в своем центре сверхмассивную черную дыру массой от нескольких миллионов до нескольких миллиардов солнечных масс. Когда черная дыра стягивает на себя вещество из своих окрестностей, происходит выделение электромагнитной энергии, чем объясняются одни из самых мощных явлений во Вселенной: активные галактические ядра (AGN).

[4] Группа рассмотрела также альтернативное объяснение вклада активности центрального ядра AGN в отрывание газа от галактики, хотя и нашла его менее вероятным. В скоплениях галактик «медузы» расположены в зоне, где длинные «щупальца» могут формироваться из горячего и плотного межгалактического газа, а не вследствие активности AGN. Однако, более вероятно, что именно приливное обдирание инициирует активность AGN, а не наоборот.

Узнать больше

Результаты исследования изложены в статье “Ram Pressure Feeding Supermassive Black Holes”, B. Poggianti и др., которая публикуется в журнале Nature от 17 августа 2017 г.

Состав исследовательской группы: B. Poggianti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), Y. Jaffé (ESO, Chile), A. Moretti (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), M. Gullieuszik (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), M. Radovich (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), S. Tonnesen (Carnegie Observatory, USA), J. Fritz (Instituto de Radioastronomía y Astrofísica, Mexico), D. Bettoni (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), B. Vulcani (University of Melbourne, Australia; INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), G. Fasano (INAF-Astronomical Observatory of Padova, Italy), C. Bellhouse (University of Birmingham, UK; ESO, Chile), G. Hau (ESO, Chile) и A. Omizzolo (Vatican Observatory, Vatican City State).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире наземная астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономии. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT), работающий также в режиме крупнейшего в мире оптического телескопа-интерферометра (Very Large Telescope Interferometer, VLTI), и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент для обзоров неба в видимом свете. ESO также является одним из основных партнеров по эксплуатации двух инструментов на плато Чахнантор: APEX и крупнейшего астрономического проекта современности ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство 39-метрового Чрезвычайно Большого Телескопа ELT, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: 89112122130
Сотовый: 89112122130
Email: kirill.maslennikov1@gmail.com

Bianca Poggianti
INAF-Astronomical Observatory of Padova
Padova, Italy
Телефон: +39 340 7448663
Email: bianca.poggianti@oapd.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1725.

О релизе

Релиз №:eso1725ru
Название:Galaxies, Galaxy cluster
Тип:Local Universe : Galaxy
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2017Natur.548..304P

Изображения

Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
только на английском
Пример галактики-«медузы»
Пример галактики-«медузы»
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
Visualisation of MUSE view of Jellyfish Galaxy
только на английском
Example of a jellyfish galaxy
Example of a jellyfish galaxy
только на английском

Видео

ESOcast 122 Light: Supermassive Black Holes Feed on Cosmic Jellyfish (4K UHD)
ESOcast 122 Light: Supermassive Black Holes Feed on Cosmic Jellyfish (4K UHD)
только на английском
Visualisation of galaxy undergoing ram pressure stripping
Visualisation of galaxy undergoing ram pressure stripping
только на английском
Artist's impression of ram pressure stripping
Artist's impression of ram pressure stripping
только на английском
Visualisation of a galaxy undergoing ram pressure stripping
Visualisation of a galaxy undergoing ram pressure stripping
только на английском

Также смотрите наши