Международная группа астрономов, работающая на телескопе ALMA, стала свидетелем космического явления, которого никто раньше не наблюдал, сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории. Скопление межгалактических газовых облаков обрушивается наподобие гигантского ливня на сверхмассивную черную дыру в центре огромной галактики в миллиарде световых лет от Земли.
Холодный межгалактический ливень
© ESO
Наблюдение стало первым прямым подтверждением того, что плотные холодные газовые облака могут сгущаться из горячего межгалактического газа и устремляться к центру близлежащей галактики, где их поглощает сверхмассивная черная дыра. Также полученный результат меняет взгляды астрономов на то, как именно выпадает вещество на сверхмассивные черные дыры в рамках процесса, известного под названием аккреции.
Ранее считалось, что в самых крупных галактиках сверхмассивные черные дыры медленно и скудно подпитываются ионизованным газом галактических гало. Новые наблюдения показывают, что при соответствующих межгалактических условиях на черные дыры могут обрушиваться и массивные хаотические ливни гигантских облаков очень холодного молекулярного газа. «Хотя в последние годы это было одним из основных предсказаний теории, только сейчас мы получили одно из первых несомненных наблюдательных доказательств существования хаотических холодных «ливней», выпадающих на сверхмассивную черную дыру», – говорит ведущий автор новой работы Грант Тремблей (Grant Tremblay), астроном из Йельского университета.
Тремблей и его группа изучали на телескопе ALMA необычно яркое скопление Abell 2597 из примерно 50 галактик. В ядре этого скопления находится массивная эллиптическая галактика Abell 2597 Brightest Cluster Galaxy, а пространство между галактиками скопления заполнено диффузным горячим ионизованным газом, уже наблюдавшимся ранее рентгеновской обсерваторией NASA «Чандра». «Этот очень и очень горячий газ может быстро охлаждаться, конденсироваться и образовывать «осадки» примерно так же, как теплый и влажный воздух в атмосфере Земли собирается в дождевые облака и затем выпадает в виде дождя, – говорит Тремблей. – Новообразованные облака сливаются с галактикой, давая материал для звездообразования и снабжая веществом сверхмассивную черную дыру».
Исследователи обнаружили, что в окрестности центра галактики выполняется именно этот сценарий: три массивных скопления холодного газа движутся в направлении сверхмассивной черной дыры в ядре галактики со скоростью около миллиона километров в час. Масса каждого из этих облаков около миллиона солнечных масс, а поперечник достигает десятков световых лет. Обычно объекты такого масштаба трудно обнаружить на столь больших расстояниях даже при том высоком разрешении, которое обеспечивает ALMA. В данном случае их регистрация оказалась возможной благодаря «теням» протяженностью в миллиард световых лет, которые они отбрасывают в направлении Земли. Такие «тени» формируются, когда падающие на галактику непрозрачные облака газа загораживают часть яркого фонового миллиметрового излучения, испускаемого электронами, движущимися по спирали вокруг магнитных силовых линий в ближайшей окрестности центральной сверхмассивной черной дыры.
Дополнительные данные, полученные с радиоинтерферометрической решетки со сверхдлинной базой Национального научного фонда США, показывают, что газовые облака, наблюдаемые с ALMA, отстоят от центральной черной дыры в своей галактике всего на 300 световых лет, то есть, в астрономических масштабах, находятся буквально на грани поглощения черной дырой. И хотя телескоп ALMA смог зарегистрировать в окрестности черной дыры только эти три облака холодного газа, астрономы предполагают, что в этой области могут находиться еще тысячи таких облаков, которые обеспечивают постоянный приток вещества, питающий активность черной дыры в течение продолжительного времени.
Сейчас астрономы планируют использовать решетку антенн ALMA для поиска таких «ливней» и в других галактиках, чтобы выяснить, настолько ли обычное явление представляют собой такие причуды космической «погоды», каким оно может казаться в рамках современной теории.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature
Источник: polit.ru
