«Спектр-РГ» показал 200 млн лет активности сверхмассивной черной дыры

M.Brienza et al, 2021
Совмещение данных рентгеновского «Спектра-РГ» и радиотелескопа LOFAR дало потрясающую картину.

Международная группа астрофизиков, в которую входят специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), исследовала сверхмассивную черную дыру в близкой группе галактик при помощи обсерватории «Спектр-РГ».

Исследование опубликовано в Nature Astronomy, коротко о нем рассказывается на сайте ИКИ РАН.

Группы галактик содержат горячий (от 10 до 100 млн градусов) межгалактический газ. Предполагалось, что газ должен охлаждаться, конденсироваться и давать материал для новых звезд, однако наблюдения показывает, что этого не происходит. 

Ученые объясняют это механизмом «обратной связи» — как только газ начинает остывать, сверхмассивная черная дыра в центре гало аккрецирует быстрее, выделяя большое количество энергии в виде струй и пузырей плазмы. Эта энергия и поддерживает высокую температуру газа. 

Ученые исследовали группу галактик NEST200047 в двух диапазонах — радио и рентгеновском. В центре группы находится сверхмассивная черная дыра, окруженная горячим межгалактическим газом, который излучает в рентгеновском спектре. Как только газ начинает охлаждаться, начинается аккреция вещества на черную дыру. Та, в свою очередь, испускает «пузыри» релятивистской плазмы, которые нагревают газ. Эти «пузыри» не заметны в рентгеновском диапазоне, зато видны в радиодиапазоне.

Фото: M.Brienza et al, 2021
Галактика NEST200047 в радио- (слева) и рентгеновском (справа) диапазонах

Однако помимо «пузырей» в центре в NEST200047 обнаружилась сложная система волокон, простирающаяся на 200 килопарсеков — более 650 тысяч световых лет. По мере выброса из черной дыры плазма деформировалась в волокна, однако не перемешалась с рентгеновской плазмой. Ученые предполагают, что перемешиванию мешает сильное магнитное поле.

Волокна плазмы, образовавшиеся сотни миллионов лет назад — это фактически «хроники» истории группы галактик и активности сверхмассивной черной дыры. Комбинируя данные, полученные в разных диапазонах, ученые получают уникальную информацию о том, что происходило в гало на протяжении десятков и сотен миллионов лет.

Обсерватория «Спектр-РГ» открыла термоядерную сверхновую в Млечном Пути

Телескоп «Спектр-РГ» подтверждает теорию Большого взрыва