Слияние галактик позволяет черным дырам поглощать гораздо больше материала
Черные дыры имеют «плохую репутацию» как объекты поглощающие все вокруг с невероятной скоростью. В действительности же звезды, газ и пыль могут вращаться вокруг черных дыр в течение длительного периода времени, пока не произойдет существенное разрушение материала.
Такое нарушение может возникнуть в результате слияния двух галактик. Когда галактики объединяются и их центральные черные дыры приближаются друг к другу, газ и пыль, находящиеся поблизости, выталкиваются на соответствующие черные дыры. Огромное количество излучения высокой энергии высвобождается, когда материальные спирали быстро направляются к голодной черной дыре, которая становится тем, что астрономы называют активным галактическим ядром (AGN).
Исследование, проведенное с помощью телескопа NuSTAR NASA, показало, что на поздних стадиях слияний галактик гораздо большее количество газа и пыли попадает в черную дыру, которую поглощает чрезвычайно яркое AGN. Совокупный эффект гравитации двух галактик замедляет скорости вращения газа и пыли, которые иначе могли бы свободно вращаться вокруг. Эта потеря энергии заставляет материал падать на черную дыру.
«Чем дальше от слияния, тем больше будет скрыто AGN», — сказал Клаудио Риччи, ведущий автор исследования, опубликованного в «Monthly Notices Royal Astronomical Society». «Галактики, которые еще далеки от слияния, полностью покрыты коконом газа и пыли».
Риччи и его коллеги наблюдали проникающее высокоэнергетическое рентгеновское излучение от 52 галактик. Около половины из них были на более поздних стадиях слияния. Поскольку NuSTAR очень чувствителен к обнаружению рентгеновских лучей с наибольшей энергией, критически важно установить, сколько света выходит из сферы газа и пыли, покрывающей AGN.
Исследователи сравнили наблюдения NuSTAR галактик с данными из обсерваторий XMM-Newton NASA Swift, Chandra и ESA, которые смотрят на более низкие энергетические компоненты рентгеновского спектра. И если рентгеновские лучи высокой энергии обнаружены от галактики, то рентгеновские лучи с низкой энергией — нет, что указывает на то, что AGN сильно затенен.
Исследование позволило подтвердить давнюю идею о том, что черная дыра AGN осуществляет большую часть своего «питания» во время поздних стадий слияния галактик.
«Сверхмассивная черная дыра быстро растет во время этих слияний», — сообщил Риччи. «В дальнейшем мы планируем прийти к пониманию таинственных истоков взаимоотношений между черной дырой и ее галактикой-хозяином».
