Новорожденные или выжившие? Молекулы, обнаружены во враждебных ветрах черной дыры

Существование большого количества молекул в ветрах, приводимых в действие сверхмассивными черными дырами в центрах галактик, озадачило астрономов. Ранее молекулы обнаруживали в самых холодных частях космических пространства, а черные дыры являются наиболее энергичными явлениями во Вселенной, поэтому нахождение молекул в ветрах черной дыры было подобно обнаружению льда в печи.

Астрономы поставили под сомнение, как что-то может пережить тепло энергичных оттоков, но новая теория исследователей из Центра астрофизики Северо-Западного университета (CIERA) предсказывает, что эти молекулы вообще не выживают, но совершенно новые молекулы, рождаются в ветрах с уникальными свойствами, которые позволяют им адаптироваться и процветать во враждебной среде.

Теория, опубликованная в «Ежемесячных извещениях Королевского астрономического общества», — работа доктора Александра Ричинга, который смоделировал подробные химические процессы, происходящие в межзвездном газе, при ускоренном излучении, возникающем при росте сверхмассивных черных дыр.

«Когда черная дыра затягивает газ из своей галактики-хозяина, газ нагревается до высоких температур, что уничтожает любые существующие молекулы», — сказал Ричингс. «Путем моделирования молекулярной химии в компьютерном исполнении ветров черной дыры мы обнаружили, что этот замедленный газ может впоследствии охладиться и образовать новые молекулы».

Эта теория отвечает на вопросы, поднятые предыдущими наблюдениями, с помощью нескольких передовых астрономических обсерваторий, включая Космическую обсерваторию Гершеля и массив «Атакама», мощный радиотелескоп, расположенный в Чили.

В 2015 году астрономы подтвердили существование энергетических оттоков из сверхмассивных черных дыр, найденных в центре большинства галактик. Эти оттоки уничтожают все на своем пути, вытесняя пищу — или молекулы – для образования звезд. Предполагается, что эти ветры ответственны за существование «красных и мертвых» эллиптических галактик, в которых не могут образовываться новые звезды.

Затем, в 2017 году, астрономы наблюдали быстрое возникновение новых звезд, образующихся на ветрах — явление, которое, по их мнению, было бы невозможно, учитывая экстремальные условия в оттоках черных дыр.

Новые звезды формируются из молекулярного газа, поэтому новая теория образования молекул Ричинга и Фаучера-Гигера помогает объяснить образование новых звезд в ветрах. Она поддерживает предыдущие предсказания, что ветры черной дыры разрушают молекулы при первом столкновении, но также предсказывают, что новые молекулы, включая водород, монооксид углерода и воду, могут образоваться в самих ветрах.