Черная дыра в центре галактики дважды «выплюнула» газ
Астрономы обнаружили, что черная дыра в центре галактики J1354, удаленной от нас на 800 миллионов световых лет, дважды «выплюнула» падающий на нее газ. Такое необычное поведение можно объяснить столкновением с другой галактикой, сообщается в статье в журнале The Astrophysical Journal.
Некоторые черные дыры в центрах галактик активно поглощают окружающую их материю. Однако даже у них есть предел «аппетита», который не позволяет им поглотить все вещество сразу, поэтому они ускоряют его и отбрасывает на расстояние, порой достигающее десятков тысяч световых лет. В то же время, около 90 процентов самых крупных черных дыр, известных науке сегодня, являются «спящими», то есть не производят активного поглощения материи. Однако иногда они способны пробуждаться — например, когда рядом с ними проходит звезда. Тогда приливные силы черной дыры разрывают небесное тело, и она снова начинает «поедать» материю, что сопровождается мощной вспышкой.
Одну из таких вспышек в рентгеновском диапазоне зарегистрировал телескоп «Чандра». Сопоставление с данными «Хаббла» показало, что она исходит из центра галактики SDSS J1354+1327 (или J1354), в котором, очевидно, находится гигантская черная дыра, по массе превосходящая Солнце в миллионы или даже миллиарды раз. Также выяснилось, что компактный объект окружен большой завесой из пыли и газа.
Анализ показал, что в прошлом на сверхмассивную черную дыру упало большое количество газа, что спровоцировало выброс потока высокоэнергетичных частиц. Затем истечение прекратилось, но снова продолжилось спустя 100 тысяч лет. По словам ученых, это важное доказательство того, что черные дыры могут «включаться» и «выключаться» даже в короткие по космическим меркам сроки. Для сравнения, возраст Вселенной составляет 13,8 миллиардов лет.
Два выброса вещества, объясняют исследователи, были вызваны столкновением с соседней галактикой, которая сейчас связана с J1354 потоком звезд и газа. Сгустки материала из галактики-компаньона достигли достигли центра J1354 и были поглощены сверхмассивной черной дырой.
Данные телескопов «Хаббл», Keck и APO показывают, что один поток высокоэнергетических электронов, которые были оторваны от своих атомов, простирается на расстояние около 30 тысяч световых лет от галактического центра. С обратной стороны исследователи обнаружили признаки ударной волны, которые удалены от центральной черной дыры на три тысячи световых лет. По мнению исследователей, этот следы выброса, который произошел около 100 тысяч лет назад, когда черная дыра поглощала другой сгусток газа.
Аналогичное событие когда-то могло случиться и в Млечном пути. Несколько лет назад астрономы зарегистрировали два излучающих в рентгеновском, гамма и радиодиапазоне пузыря, простирающихся на 25 тысяч световых лет к югу и к северу от центра нашей галактики. По мнению исследователей, это может быть "эхом" поглощения газа центральной черной дырой.
Кристина Уласович
Экзопланета находится близко к красному карлику AU Микроскопа
Астрономы при помощи телескопа «Хаббл» выявили переменность потери нейтрального водорода атмосферой горячего нептуна, который находится на краю «пустыни нептунов» и обращается по близкой орбите вокруг молодой звезды AU Микроскопа. Предполагается, что это может быть связано с зависимостью оттока газа из атмосферы от активности звезды. Статья опубликована в The Astronomical Journal. «Пустыней нептунов» планетологи называют наблюдаемые дефицит экзопланет размером с Нептун и короткими орбитальными периодами (менее трех дней). Предполагается, что такие планеты изначально представляют собой тела с твердым ядром и обширными газовыми оболочками, которые быстро эволюционируют за счет миграции ближе к звезде и потере атмосферы. Последний процесс, в свою очередь, может протекать в двух вариантах — за счет фотоиспарения атмосферы под действием высокоэнергетического излучения звезды или разогрев и убыль атмосферы за счет выделения тепла со стороны остывающего ядра планеты. Группа астрономов во главе с Китли Рокклиффом (Keighley E. Rockcliffe) из Дартмутского колледжа в Ганновере опубликовала результаты наблюдений за динамикой атмосферы горячего нептуна в системе звезды AU Микроскопа при помощи космического телескопа «Хаббл». AU Микроскопа представляет собой звезду до главной последовательности, которая находится в 31,9 световых года от Солнца. Этот молодой (23 миллиона лет) красный карлик относится к группе Беты Живописца, имеет массу 0,5 масс Солнца, а также обладает околозвездным диском и открытым в 2020 году горячим нептуном AU Mic b, который стал первой молодой экзопланетой с известным значением плотности. AU Mic b характеризуется орбитальным периодом 8,46 дня и радиусом 4,19 радиуса Земли, экзопланета попадает на край «пустыни нептунов» и по расчетам может терять атмосферу. В системе есть еще две более дальние экзопланеты, а также кандидат в четвертую экзопланету. «Хаббл» вел спектроскопические наблюдения за AU Mic b в дальнем ультрафиолетовом диапазоне во время двух событий транзита планеты по диску звезды 2 июля 2020 года и 19 октября 2021 года. В эти моменты излучение водорода в линии Лайман-альфа от родительской звезды с высокой вероятностью будет взаимодействовать с нейтральным водородом, утекающим из верхних слоев атмосферы экзопланеты, и частично поглощаться им, что отразится в спектрах. Влияние околозвездного диска в этих наблюдениях может не учитываться, так как он беден газом. Во время первого транзита следов нейтрального водорода вблизи экзопланеты обнаружено не было, однако во время второго транзита было обнаружено облако водорода, движущееся впереди AU Mic b, со столбцовой плотностью 1013,96 частиц на квадратный сантиметр. Облако превратилось в хвост с длиной 1,39 радиуса Солнца, высотой 0,32 радиуса Солнца, при этом скорость движения части газа увеличилась и составила 61,26 километров в секунду в радиальном направлении от звезды. Ученые предполагают, что такое необычное поведение атмосферы можно объяснить за счет того, что геометрия оттока газа от планеты меняется в зависимости от интенсивности звездного ветра, который формирует из облака хвост, а также зависеть от вспышек на звезде. Кроме того, нейтральный водород мог быть фотоионизирован высокоэнергетическим излучением за 44 минуты, что сделает его временно недоступным для наблюдений. Ранее мы рассказывали о том, как CHEOPS подтвердил открытие двух экзопланет у «долины субнептунов».