Галактики-«медузы» оказались поставщиками «корма» для черных дыр
Международная группа астрономов обнаружила новый путь «подпитки» сверхмассивных черных дыр в центрах галактик — через захват галактического газа, выброшенного после взаимодействия с межгалактическими облаками газа. На такой механизм указала необычная активность центров галактик-«медуз», которые выделяются наличием «щупалец» выступающих на десятки тысяч световых лет за пределы галактического диска. Исследование опубликовано в журнале Nature, кратко о нем сообщает пресс-релиз Южной европейской обсерватории.
Согласно современным знаниям, черные дыры довольно широко распространены во Вселенной. К примеру, в центре, вероятно, каждой галактики есть сверхмассивная черная дыра. Чаще всего заметить ее активность напрямую невозможно, однако есть класс активных галактических ядер, отличающихся большой яркостью. Считается, что их активность связана с аккрецией материи черными дырами. В среднем доля активных галактических ядер невелика — менее одной десятой.
Авторы новой работы обнаружили необычно высокую долю активных галактических ядер среди выборки галактик-«медуз». Эти объекты обладают необычной формой, связанной с эффектом «приливного обдирания»: в ходе эволюции скопления галактик некоторые галактики развивают большие скорости и взаимодействуют с межгалактическим газом. В результате часть галактического вещества оказывается выброшена в пространство — образуются структуры, похожие на «щупальца», в которых резко начинается звездообразование.
Среди семи «медуз», за которыми наблюдали астрономы, активные галактические ядра присутствовали в шести галактиках — значительно больше, чем того можно ожидать из статистики. Подобная связь может указывать на два варианта развития событий. Либо наличие активного галактического ядра усиливает эффект приливного обдирания, либо «приливное обдирание» активизирует черную дыру в центре галактики. По словам авторов, гидродинамическое моделирование указывает на второй вариант.
«По-видимому, вещество притекает к центральной черной дыре потому, что часть газа вместо того, чтобы оторваться от галактики, попадает в ее центр» — рассказывает руководительница группы Бьянка Поджьянти из INAF и Падуанской астрономической обсерватории в Италии.
На сегодняшний день известно около 400 кандидатов в галактики-«медузы». Новая работа — часть масштабного исследования подобных объектов, проводимого Южной европейской обсерваторией. Астрономы надеются выяснить, сколько галактик в скоплениях проходят через стадии галактики с активным ядром. Как отмечают авторы, это поможет лучше понять эволюцию звездных систем.
Активные ядра галактик (например, квазары и лацертиды) интересны не только астрономам, но и исследователям элементарных частиц. Считается, что в них могут рождаться нейтрино очень высоких энергий. Именно блазар — квазар, джет которого направлен к Земле, — стал первым задокументированным источником внегалактических нейтрино сверхвысоких энергий.
Владимир Королёв
Его происхождение пока неясно
Космический телескоп TESS обнаружил новый горячий нептун, который обладает аномально большой плотностью среди подобных экзопланет. Кроме того, экзопланета попадает в зону «пустыни горячих нептунов», природа которой неясна. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Явление «пустыни горячих нептунов» заключается в наблюдаемом дефиците экзопланет с радиусами от 2 до 9 радиусов Земли и массами от 10 до 250 масс Земли, которые обладают орбитальными периодами менее пяти дней. Его нельзя объяснить особенностями методик наблюдений, так как планеты, размером с Нептун и короткими орбитальными периодами, достаточно легко обнаружить при помощи транзитного метода. Предполагается, что возникновение «пустыни горячих нептунов» может быть связано с фотоиспарением газовых оболочек короткопериодных экзопланет под действием излучения звезд, неустойчивостью орбит планет при их миграции внутрь системы или процессами в протопланетном диске на этапе формирования планет. Группа астрономов во главе с Аресом Осборном (Ares Osborn) из Уорикского университета сообщила об обнаружении нового представителя горячих нептуноподобных экзопланет, который обращается вокруг звезды TOI-332. Первоначально кандидата обнаружил транзитным методом космический телескоп TESS, , затем открытие подтвердилось по фотометрическим данным наземных телескопов и спектроскопическим данным от инструмента HARPS. TOI-332 представляет собой оранжевый карлик с массой 0,88 массы Солнца и радиусом 0,87 радиуса Солнца. Звезда находится в 726,8 светового года от Солнца и характеризуется возрастом пять миллиардов лет. Вокруг карлика обращается экзопланета с радиусом 3,2 радиуса Земли и массой 57,2 массы Земли. Равновесная температура TOI-332b составляет 1871 кельвин, а орбитальный период — 0,77 дня, она попадает в «пустыню горячих нептунов». При этом планета обладает одной из самых больших плотностей среди всех обнаруженных на сегодняшний день планет размером с Нептун, которая составляет 9,6 грамма на кубический метр. Исследователи считают, что TOI-332b обладает незначительной водородно-гелиевой атмосферой, 30 процентов ее массы составляет железное ядро, 43 процента — твердая мантия, а еще 27 процентов массы приходятся на воду. Процесс фотоиспарения не способен объяснить потерю массы атмосферой экзопланеты, если предположить, что изначально она была похожа на Юпитер. Возможно, удалению газовой оболочки способствовали столкновения с другими телами или миграция с высоким эксцентриситетом или же планета изначально аккрециировала мало газа на этапе образования. Ранее астрономы обнаружили в «пустыне нептунов» первое обнаженное ядро экзопланеты.