Астрономы измерили дальность действия квазара

Фото из открытых источников

Во Вселенной существует множество явлений, способных уничтожить жизнь в том виде, в каком мы её знаем, но — пока что и для Земли — взрыв сверхмассивной чёрной дыры нашей галактики к ним не относится. Это не значит, что Стрелец A* не представляет опасности. Если он когда-нибудь «проснётся» и выпустит мощный ветер, это определённо может повлиять на Землю. Вполне возможно, что в прошлом он питал квазар, и может сделать это снова.

Что может произойти? Давайте посмотрим, что происходит с другим квазаром, влияющим на окружающую среду. Группа астрономов из Университета Тохоку, Токийского столичного университета и Университета Канадзавы в Японии изучила квазар H1821_643 и его активность. Этот квазар находится на расстоянии около 3,4 миллиарда световых лет от нас в направлении созвездия Дракона. Они обнаружили, что его взрывные ветры могут переносить энергию далеко за пределы своей галактики-хозяина.

Это гораздо более мощный эффект, чем предполагали астрономы. «Черные дыры в основном известны тем, что поглощают материю, но они также выбрасывают газ в виде мощных ветров», — говорит Сатоши Ямада из Института междисциплинарных наук (FRIS) при Университете Тохоку. «Считалось, что эти ветры сосредоточены внутри галактики, но наше исследование показало, что сила этих ветров намного мощнее, чем считалось ранее».

Как и другие квазары, этот питается энергией чрезвычайно активной сверхмассивной чёрной дыры в галактике, расположенной в центре массивного скопления. Поглощая вещество, чёрная дыра выбрасывает мощные ветры и вызывает турбулентность в горячем газовом облаке, окружающем её. Само облако испускает рентгеновские лучи. Астрономическая группа использовала спутник XRISM для получения спектров газового облака и смогла составить карту его движений, отслеживая ионизированное железо в этом регионе.

Они обнаружили, что высокотемпературное газовое облако находится в постоянном движении. Из-за турбулентности, возникающей в облаке, оно имеет тенденцию рассеиваться на обширной территории. Поток фактически простирается за пределы родительской галактики в центре густонаселенного скопления. В некоторых областях газовый поток достигает расстояния около 300 000 световых лет. Это в три раза превышает предполагаемую ширину галактики Млечный Путь. По словам Ямады, это редкое открытие. «Впервые мы показали, что черные дыры влияют на более широкую космическую среду посредством ударной волны поразительной мощности», — объяснил Ямада. «Черные дыры являются ключевыми факторами, определяющими потоки и движение газа в пространстве, перенося огромные объемы энергии в различные области космоса».

Квазары — это самые яркие объекты, которые мы можем обнаружить, и их насчитывается более миллиона. Черные дыры в их ядрах — это двигатели, которые питают и делают ярче галактику, в которой они находятся. Их экстремальная активность влияет на эволюцию галактики-хозяина, часто поглощая материал звездообразования или — как в случае с H1821+643 — испуская горячие ветры, которые распространяются по всему скоплению галактик.

Квазары в основном существуют в далёкой Вселенной. Свет от самых далёких ранних квазаров рассказывает историю формирования и эволюции галактик в то время, когда Вселенная была чрезвычайно молодой. Оказывается, многие (если не большинство) крупных галактик прошли фазу своей эволюции в виде квазаров благодаря наличию в них сверхмассивных чёрных дыр. Существует даже вероятность того, что наша собственная Млечная Галактика могла пройти активную фазу около шести миллионов лет назад, но является ли это квалификатором для её классификации как квазара — это отдельный вопрос, требующий ответа. Возможно, в младенчестве наша галактика прошла фазу квазара миллиарды лет назад. Её последствия могут заключаться в существовании горячего тумана в этом регионе.

Активность квазаров может влиять на темпы роста звездного населения. Они активно поглощают вещество, которое могло бы стать основой для звезд. И наоборот, поглощая вещество из окружающих областей, они могут сгущаться, образуя звезды. Это не единственные эффекты, наблюдаемые астрономами при изучении квазаров. В будущем Ямада и другие астрономы надеются глубже изучить этих гигантов, используя многоканальные наблюдения. Поскольку квазары излучают свет во всем электромагнитном спектре, каждая длина волны света должна раскрыть новые секреты этих ярких, далеких объектов, которые правили молодой Вселенной.