Активное ядро галактики Циркуль разбросало почти весь падающий на него газ

Лишь малая доля газа будет поглощена черной дырой

Наземный радиотелескоп ALMA помог астрономам определить, что лишь очень малая доля газа, поступающего к сверхмассивной черной дыре в ядре активной галактики Циркуль, будет поглощена ей. Остальная доля газа в разных фазах формирует многочисленные оттоки вещества, часть которого затем вновь вернется к черной дыре. Статья опубликована в журнале Science.

Сверхмассивные черные дыры встречаются повсеместно в центрах галактик и могут демонстрировать активность за счет аккреции вещества, поступающего в околоядерный диск в центральной зоне галактики из межгалактической среды или из галактик, с которыми сливается или взаимодействует галактика-хозяин черной дыры. При этом может действовать эффект обратной связи — высокая активность ядра галактики способна увеличить отток вещества из внутренней части системы, негативно влияя на процессы звездообразования.

Группа астрономов во главе с Такумой Идзуми (Takuma Izumi) из Национальной астрономической обсерватории Японии опубликовала результаты наблюдений за галактикой Циркуль в субмиллиметровом диапазоне при помощи системы радиотелескопов ALMA. Ученые хотели проследить потоки вещества к черной дыре и от нее в ядре галактики на субпарсековых масштабах. Наблюдения велись на линиях излучения цианида водорода (позволяет отслеживать очень плотный молекулярный газ), однократно ионизированного углерода и угарного газа (отвечают за молекулярный газ средней плотности и диффузный атомарный газ), а также рекомбинационной линии атомарного водорода (отвечает за потоки ионизированного газа).

Галактика Циркуль представляет собой одну из ближайших (около тринадцати миллионов световых лет) к Солнцу активных галактик, демонстрирующую умеренную активность в рентгеновском диапазоне. Ее ядро содержит сверхмассивную черную дыру, сильно затененную облаками газа и пыли. Вокруг нее наблюдался газовый диск, кроме того, ранее обнаруживался исходящий от ядра обширный конус ионизированного газа.

Исследователи подтвердили наличие конуса ионизированного газа размером до килопарсека, а также дали новую оценку массы сверхмассивной черной дыры, которая составила два миллиона масс Солнца, что согласуется с предыдущими оценками. В пределах нескольких парсек от черной дыры диффузный атомарный газ образует толстую структуру, а плотный молекулярный газ — тонкий диск. Скорость притока вещества к черной дыре составляет 0,2-0,34 массы Солнца в год. Это достаточно, чтобы объяснить наблюдаемый уровень рентгеновской светимости ядра галактики. Скорость оттока ионизированного газа от черной дыры составила 0,04 массы Солнца в год.

Ученые пришли к выводу, что менее трех процентов массы газа в потоке к черной дыре будет ей поглощено. Остальная доля вещества уйдет в многофазные оттоки от черной дыры, причем около двадцати процентов массы составит ионизированный газ. Из-за относительно низкой скорости эти потоки в дальнейшем затормозятся гравитацией черной дыры, а их вещество вернется обратно в околоядерный диск.

Ранее мы рассказывали о том, как сверхмассивная черная дыра помогла родиться новым звездам в карликовой галактике.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Астрономы отыскали три новых спутника Урана и Нептуна

Они могли быть захвачены планетами в прошлом