Новый рекорд: в одной из древнейших галактик замечен "штормовой ветер"

2021-6-23 14:25

Этот галактический ветер стал древнейшим из известных учёным. Новые данные позволяют исследователям узнать больше о том, как взаимодействовали галактики и чёрные дыры на ранних этапах развития Вселенной.

В центре многих, если не всех, крупных галактик скрывается сверхмассивная чёрная дыра, масса которой в миллионы и даже миллиарды раз превышает солнечную. Наша галактика не исключение.

У таких галактик есть общая черта, которая очень интригует исследователей: масса их центральной чёрной дыры примерно пропорциональна массе центральной области галактики – так называемого балджа.

Эта взаимосвязь навела учёных на мысль, что между галактиками и их центральными чёрными дырами происходит некое физическое взаимодействие. То есть они растут и развиваются в некой зависимости друг от друга.

При этом взаимодействие между галактикой и её центральной чёрной дырой может обеспечивать галактический ветер. Об этом вспомнили авторы нового исследования.

Что собой представляет этот галактический ветер? Разгоняя огромное количество материи до очень высоких скоростей, чёрная дыра заставляет его излучать мощный поток энергии. Он выталкивает окружающую материю, унося её прочь от чёрной дыры в межзвёздное пространство. Это "выдувание" вещества и называют галактическим ветром.

"Вопрос заключается в том, когда именно во Вселенной возникли галактические ветры? Это очень важный вопрос, так как он связан с другим: как совместно эволюционировали галактики и чёрные дыры?" – говорит ведущий автор исследования Такума Идзуми (Takuma Izumi) из Национальной астрономической обсерватории Японии.

Его исследовательская группа занимается поиском сверхмассивных чёрных дыр с помощью телескопа "Субару", принадлежащего японской Национальной астрономической обсерватории. Благодаря высокому разрешению изображений, получаемых с помощью его оборудования, учёные обнаружили более сотни галактик со сверхмассивными чёрными дырами, возраст которых превышает 13 миллиардов лет. Напомним, что возраст Вселенной составляет около 13,8 миллиарда лет, то есть это очень древние галактики.

Затем при помощи комплекса радиотелескопов ALMA астрономы изучили движение газа в галактиках-хозяйках чёрных дыр. Они зафиксировали радиоволны, излучаемые космической пылью и ионами углерода в галактике HSC J124353.93 + 010038.5 (далее J1243+0100).

Подробный анализ данных, полученных ALMA, выявил высокоскоростной поток газа, движущийся внутри этой галактики со скоростью 500 км в секунду. У этого газового потока достаточно энергии, чтобы толкать вещество, созданное в недрах звёзд, на просторах всей галактики и даже останавливать образование новых звёзд.

Всё это делает этот поток газа самым настоящим галактическим ветром, а исследованную галактику – самой древней галактикой с высокоскоростным ветром. Она старше предыдущей рекордсменки примерно на 100 миллионов лет.

Исследователи также определили примерную массу балджа галактики J1243+0100, и она составила около 30 миллиардов солнечных. Масса сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики составляет около 1% от этого показателя.

Соотношение их масс практически идентично соотношению масс современных галактик и их чёрных дыр. Этот результат позволяет предположить, что коэволюция (взаимосвязанное развитие) сверхмассивных чёрных дыр и галактик происходило и почти сразу после рождения Вселенной: менее чем через миллиард лет после её возникновения.

Авторы работы, опубликованной в издании Astrophysical Journal, планируют в дальнейшем исследовать больше подобных космических объектов, чтобы определить, происходила ли их коэволюция в ранней Вселенной повсеместно.

Добавим, что ранее мы писали об очень древней чёрной дыре, которая побила сразу несколько существовавших на то время рекордов. Писали мы и о самом дальнем радиомаяке во Вселенной, который оказался невероятно прожорливой чёрной дырой. Также мы сообщали о самой яркой галактике, которая "крадёт" вещество сразу у трёх своих спутников.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подробнее читайте на ...

галактики вселенной галактик чёрной дыры чёрных дыр ветер

Сильнейшей ветер указал на взаимодействие галактик с их чёрными дырами

Этот галактический ветер стал древнейшим из известных учёным. Новые данные позволяют исследователям узнать больше о том, как взаимодействовали галактики и чёрные дыры на ранних этапах развития Вселенной. vesti.ru »

2021-06-22 14:25

Почти невозможно: астрономы разглядели крошечную галактику времён начала мира

Учёные совершили, казалось бы, невозможное. Они изучили новорождённую галактику тех времён, когда возраст Вселенной составлял лишь 7% от нынешнего. Маленький "звёздный остров" был бы слишком тусклым для земных телескопов, но исследователям помогла сама природа. vesti.ru »

2021-04-23 13:49

Астрономы разглядели крошечную галактику времён начала мира

Учёные совершили, казалось бы, невозможное. Они изучили новорождённую галактику тех времён, когда возраст Вселенной составлял лишь 7% от нынешнего. Маленький "звёздный остров" был бы слишком тусклым для земных телескопов, но исследователям помогла сама природа. vesti.ru »

2021-04-23 13:49

"Спектр-РГ" обнаружил гигантский мост между скоплениями галактик

Благодаря российско-германской обсерватории "Спектр-РГ" астрономы обнаружили структуру, рядом с которой галактики выглядят крошечными. vesti.ru »

2020-12-18 12:03

Найден самый древний близнец Млечного Пути

Астрономы открыли поразительную галактику. Когда возраст Вселенной составлял всего 10% от нынешнего, эта звёздная система уже приобрела удивительное сходство с Млечным Путём. Учёные пока не готовы сказать, как это возможно. vesti.ru »

2020-08-13 12:12

Астрономы нашли галактику, которая младше динозавров

Учёные с помощью искусственного интеллекта обнаружили галактику с рекордно низким содержанием кислорода. Это значит, что звёздная система очень молода и, возможно, принадлежит к последнему поколению галактик во Вселенной. vesti.ru »

2020-08-04 15:06

Астрономы обнаруживают необычную галактику-монстра

Международная группа астрономов во главе с учеными из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружила необычную галактику-монстра, которая существовала около 12 млрд лет назад, когда Вселенной было всего 1,8 млрд лет. kapital-rus.ru »

2020-02-05 22:44

Галактики образовались на миллиард лет раньше, чем считалось ранее

Новое понимание возраста галактик основано на показаниях, полученных с помощью телескопов, расположенных в обсерватории WM Keck на Гавайях. Кроме того, на телескоп Keck I был установлен усовершенствованный прибор под названием MOSFIRE (многообъектный спектрометр для инфракрасного исследования). kapital-rus.ru »

2019-12-31 17:29

Что-то убивает галактики в самых экстремальных областях Вселенной

В самых крайних областях Вселенной гибнут галактики. Их звездообразование прекращается, и астрономы хотят знать, почему.

Первый в истории крупный проект под руководством Канады, посвященный одному из ведущих в мире телескопов, надеется сделать именно это. Новая программа под названием «Обследование окружающей среды Девы в обзоре окиси углерода» (VERTICO) с мельчайшими подробностями исследует, как галактики погибают в окружающей среде.

Группа из 30 экспертов использует Большой миллиметровый массив Atacama (ALMA) для картирования молекулярного водородного газа, топлива, из которого производятся новые звезды, с высоким разрешением на 51 галактике в нашем ближайшем скоплении галактик.

Галактические скопления

Где галактики живут во Вселенной и как они взаимодействуют с окружающей средой (межгалактической средой, которая их окружает) и друг с другом, оказывают большое влияние на их способность образовывать звезды. Но как именно эта так называемая среда диктует жизнь и смерть галактик, остается загадкой.

Галактические скопления - это самые массивные и самые экстремальные среды во Вселенной, содержащие сотни или даже тысячи галактик.

Там, где у вас масса, у вас также есть гравитация, а огромные гравитационные силы, присутствующие в скоплениях, разгоняют галактики до огромных скоростей, часто тысяч километров в секунду, и перегревают плазму между галактиками до температур, настолько высоких, что она светится рентгеновским излучением.

В плотных, негостеприимных окружениях этих скоплений галактики сильно взаимодействуют с окружающей средой и друг с другом. Именно эти взаимодействия могут убить или погасить их звездообразование.

Понимание того, какие механизмы гашения перекрывают образование звезд и как они это делают, является основным направлением исследований коллаборации VERTICO.

Жизненный цикл галактик

Когда галактики падают сквозь скопления, межгалактическая плазма может быстро удалить свой газ в результате бурного процесса, называемого сбросом давления плунжера. Когда вы убираете топливо для формирования звезд, вы эффективно убиваете галактику, превращая ее в мертвый объект, в котором не образуются новые звезды.

Кроме того, высокая температура кластеров может остановить охлаждение горячего газа и конденсацию в галактиках. В этом случае газ в галактике активно не удаляется окружающей средой, а расходуется по мере образования звезд.

Этот процесс приводит к медленному, неумолимому отключению в звездообразовании, известному, несколько болезненно, как голод или удушение.

Хотя эти процессы значительно различаются, каждый из них оставляет уникальный идентифицируемый отпечаток на звездообразующем газе галактики. Объединение этих отпечатков вместе, чтобы сформировать картину того, как кластеры управляют изменениями в галактиках, является основным направлением сотрудничества VERTICO.

Опираясь на десятилетия работы, чтобы дать представление о том, как окружающая среда движет эволюцией галактики, мы стремимся добавить новую важную часть головоломки.

Идеальный пример

Скопление Дева является идеальным местом для такого подробного изучения окружающей среды. Это наше ближайшее массивное скопление галактик, которое находится в процессе формирования, а это значит, что мы можем получить снимок галактики на разных этапах их жизненного цикла. Это позволяет нам построить детальную картину того, как звездообразование отключено в скоплениях галактик.

Галактики в скоплении Девы наблюдались практически на каждой длине волны в электромагнитном спектре (например, радио, оптический и ультрафиолетовый свет), но наблюдали образование звездообразующего газа (на миллиметровых длинах волн) с необходимой чувствительностью и разрешением.

В качестве одного из крупнейших исследований галактик на ALMA на сегодняшний день, VERTICO предоставит карты высокого разрешения для молекулярного водородного газа - сырого топлива для звездообразования - для 51 галактики.

С помощью данных ALMA для этой большой выборки галактик можно будет точно определить, какие механизмы гашения, снятие давления плунжера или голодание убивают галактики в экстремальных условиях и каким образом.

Путем картирования звездообразующего газа в галактиках, которые являются примерами дымящегося орудия гашения, вызванного окружающей средой, VERTICO продвинет наше текущее понимание того, как галактики развиваются в самых плотных областях Вселенной, пишет ScienceAlert.

kapital-rus.ru »

2019-09-21 12:17

Танцующие галактики заставили усомниться в модели Вселенной

Ученые Базельского университета обнаружили вращающиеся вокруг линзовидной галактики Центавр А карликовые галактики-спутники. Их упорядоченное вращение заставило астрономов усомниться в современной космологической концепции LCDM. tvzvezda.ru »

2018-02-03 20:54

Фото: lenta.ru

Танцующие галактики заставили ученых усомниться в модели Вселенной

Ученые швейцарского Базельского университета обнаружили вращающиеся вокруг линзовидной галактики Центавр А карликовые галактики-спутники. Их упорядоченное движение заставило астрономов усомниться в космологической концепции LCDM, которая при наличии темной материи предполагает случайное поведение галактик во Вселенной. lenta.ru »

2018-02-03 18:08

Астрономы обнаружили древнейшую во Вселенной спиральную галактику

Международная команда астрономов с помощью телескопа Gemini North открыла спиральную галактику, которая стала самой древней во Вселенной. По расчетам, спиральная галактика, которая образовалась через 2,6 млрд лет после Большого взрыва, находится в 11 млрд световых лет от нас. vz.ru »

2017-11-08 11:47

Астрономы объяснили прозрачность Вселенной

Американские космологи создали компьютерную модель, успешно объясняющую то, как излучение молодых звезд в ранней Вселенной ионизировало ее запасы водорода и тем самым сделало ее прозрачной для нас и других потенциальных жителей мироздания, говорится в статьях, опубликованных в Astrophysical Journal. vz.ru »

2016-09-14 14:46