Галактический фонтан — невероятное открытие астрономов ESO

Наблюдения телескопа ALMA и данные, полученные со спектрографом MUSE, установленном на телескопе ESO VLT позволили астрономам обнаружить действительно колоссальный источник молекулярного газа, который все время «подпитывается» за счет энергии черной дыры в самой яркой галактике Abell 2597. Подобный приток и отток вещества в течение всего галактического цикла наблюдается впервые.

Abell 2597 находится на расстоянии в один миллиард световых лет от Земли, что, по космическим меркам, относительно не далеко. Наблюдения показали, что в центре галактики находится сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики выбрасывает в пространство мощную струю холодного молекулярного газа, который после этого падает обратно на черную дыру в своеобразным галактическим дождем. Одновременный приток и отток вещества, который принял форму «фонтана» растянулся по пространственной шкале на 100 000 световых лет.

“Возможно, это первая звездная система, в которой мы нашли ясные свидетельства как притока холодного молекулярного газа к черной дыре, так и его оттока или выброса в виде джетов, истекающих из окрестности черной дыры”,— сообщил Грант Тремблей (Grant Tremblay) из Гарвардско-Смитсонианского центра астрофизики, руководитель исследования. “Сверхмассивная черная дыра в центре гигантской галактики действует по принципу механики фонтана”.

Чтобы проследить положение и движение молекул окиси углерода внутри туманности, Тремблей и его группа воспользовались телескопом ALMA. Астрономы выявили, что холодные молекулы с температурой до минус 250–260°C, падают по направлению к черной дыре. Более того, инструмент MUSE, установленный на Очень Большом Телескопе ESO позволил отследить движения более теплого газа, который выбрасывается из области черной дыры в форме джетов – струйных выбросов.

“Уникальная особенность этой работы состоит в том, что мы выполнили очень детальный комплексный анализ поведения источника с использованием данных, полученных как от ALMA, так и от MUSE”, – пояснил Тремблей. “Эти два инструмента представляют собой просто невероятно мощную комбинацию”.

Выяснилось, что холодный газ падает в направлении черной дыры, выделяя в ее окрестности огромное количество энергии и тем самым приводя к выбросу в пространство невероятно быстрых струй раскаленной плазмы. Джеты мощными струями вытекают из черной дыры, образуя невероятный по своим размерам и величию фонтан. При этом плазма не имеет даже крохотного шанса вырваться из гравитационных объятий своей галактики, где она сначала охлаждается, высвечивается, замедляется и в итоге падает обратно в черную дыру для того, чтобы повторить цикл.

Подобные наблюдения могут сыграть решающую роль для понимания жизненного цикла галактик. Астрономы предполагают, что представленный процесс может оказаться не только стандартным, но и невероятно важным для понимания механизма формирования галактик в целом. Не смотря на то, что, как и приток, и отток холодного молекулярного газа по отдельности уже регистрировались прежде, вместе в одной системе они зарегистрированы впервые, то есть впервые астрономам удалось доказать, что оба процесса являются составляющими одного масштабного явления.