ALMA получила первое качественное изображение далеких возмущенных газовых облаков

Астрономы получили первое изображение возмущенных газовых облаков в галактике, свет от которой к нам шел 11 миллиардов лет, в высоком разрешении. Возмущение было вызвано мощными молодыми джетами, исходящими от центральной черной дыры, рассказывается в статье в журнале Astrophysical Journal Letters.

Черные дыры, расположенные в центрах галактик, как правило окружены аккреционным диском, состоящим из разогретого до очень высоких температур газа и пыли. При взаимодействии этого вещества с локальными магнитными полями могут образовываться джеты — вырывающиеся с двух противоположных сторон струи плазмы, которые направлены вдоль оси вращения аккреционного диска. Вещество в джетах движется с крайне высокой скоростью, которая порой может приближаться к скорости света, и может влиять на галактические газовые облака, сдувая их и подавляя звездообразование. Этот процесс играет важную роль в эволюции галактик, однако поймать его довольно непросто, особенно в ранней Вселенной.

Чтобы подробнее изучить его, группа японских астрономов под руководством Кайки Таро Иноуэ (Kaiki Taro Inoue) из Университета Киндай (Kindai University) провела наблюдения квазара MG J0414+0534 на красном смещении z = 2,6, который ярко светится в радио диапазоне. Этот объект интересен тем, что между ним и Землей находится другая галактика, которая работает как гравитационная линза, искажая и усиливая излучение MG J0414+0534. В центре квазара расположена сверхмассивная черная дыра, от которой исходят разнонаправленные джеты протяженностью около одного парсека каждый.

С помощью телескопа ALMA японские ученые смогли воссоздать очищенное от гравитационных эффектов изображение этих джетов, а также галактических облаков угарного газа (CO), на котором можно увидеть детали размером около 50 парсек. Благодаря наблюдениям столь высокого качества японские астрономы смогли определить, что скорость движения газа в облаках на расстоянии 260 световых лет от ядра галактики составляет около 600 километров в секунду относительно центра MG J0414+0534, что, по их мнению, явно свидетельствуют о взаимодействии между джетами и межзвездной средой. Кроме того, ученые предполагают, что джеты до сих пор находятся на ранней стадии эволюции — возможно, прошло всего лишь несколько десятков тысяч лет после их зарождения (об этом говорит довольно компактный размер региона, который излучает в радио диапазоне). Поэтому с помощью полученных снимков исследователи надеются лучше понять, как происходит эволюция джетов и радио-галактик.

Вопрос формирования джетов в астрономии до сих пор остается нерешенным. Однако в прошлом астрономам уже удалось полностью проследить за тем, как черная дыра разрывает звезду и формирует из ее вещества джет, а также рассмотреть структуру джета вблизи сверхмассивной черной дыры.

Кристина Уласович