Кредит зображення: Чандра
Нові зображення, зроблені рентгенівською обсерваторією Чандра, показують галактики в енергійній фазі свого розвитку. Астрономи вважають, що це лише етап тривалішого циклу, коли газ охолоджується, утворюючи галактики, які потім зливаються і створюють надмасивну чорну діру. Струми гарячого газу вибухають з чорної діри, змітаючи всю матерію, даючи газу можливість охолонути назад? і тоді цикл починається заново.
Зображення, зроблені рентгенівською обсерваторією Чандра НАСА, показали два віддалені космічні будівельні майданчики, що гудуть від активності. Це відкриття показує, як надмасивні чорні діри контролюють ріст масивних галактик у віддаленому Всесвіті.
Рентгенівські промені були виявлені із величезних хмар високоенергетичних частинок навколо галактик 3С294 та 4С41.17, що знаходяться відповідно в 10 та 12 млрд. Світлових років від Землі. Енергетичні частинки залишилися від минулих вибухових подій, які можна простежити за допомогою рентгенівських та радіаційних струменів назад до надмасивних чорних дір, розташованих у центрах галактик.
"Ці галактики виявляють енергетичну фазу, в якій надмірна масивна чорна діра передає значну енергію в газ, що оточує галактики", - сказав Ендрю Фабіан з Англійського Кембриджського університету, провідний автор статті про 3C294, що з'явиться в майбутньому випуску щомісячника Повідомлення Королівського астрономічного товариства. "Це, мабуть, є вирішальним при поясненні дивовижних властивостей сучасних галактик, особливо тих, які об'єднуються у великі скупчення", - сказав він.
Малюнок, що виникає, - це грандіозний космічний цикл. Густа область міжгалактичного газу охолоджується, утворюючи кілька менших галактик, які зливаються, утворюючи більшу галактику із надмасивною чорною дірою. Галактика та її центральна чорна діра продовжують зростати, поки енергія, що утворюється струменями поблизу ненажерливої чорної діри, не зупинить падіння речовини в чорну діру. Через мільйони років після зменшення реактивної активності речовина відновиться, потрапляючи в чорну діру, і цикл починається заново.
І 3C294, і 4C41.17 мешкають у регіонах космосу, що містять незвично високу кількість галактик. Газ і галактики, що оточують ці галактики, з часом згортаються, утворюючи галактичні скупчення, одні з наймасовіших об’єктів у Всесвіті. Хоча 3C294 і 4C41.17 зростатимуть до гаргантових розмірів, через накопичення навколишньої речовини, що утворює сотні мільярдів зірок, їх зростання не залишається без уваги.
"Це як би природа намагається накласти обмеження ваги на розмір наймасовіших галактик", - сказав Калеб Шарф з Університету Колумбії, Нью-Йорк, і головний автор доповіді про 4C41.17, яка буде опублікована в The Astrophysical Journal. «Спостереження Чандри дали нам важливу підказку щодо того, як це відбувається. Високоенергетичні струмені дають супермасивним чорним дірам розширений обсяг регулювання росту цих галактик ", - сказав він.
У 3C294 та 4C41.17 гарячі крутіння інферносів навколо їх надмасивних чорних дір запустили намагнічені струмені високоенергетичних частинок, вперше ідентифіковані радіотелескопами. Ці струмені, які також виявила Чандра, прокинули хмари пилу та газу та допомогли викликати утворення мільярдів нових зірок. Пилові хмари, що утворюють зірку 4C41.17, найпотужніше джерело інфрачервоного випромінювання, яке коли-небудь спостерігалося, вбудовані в ще більші хмари.
Нещодавно астрономи використовували обсерваторію Кека для спостереження за цими більшими хмарами, у яких температура 10 000 градусів. Ці хмари є залишковим матеріалом від утворення галактики і повинні були швидко охолонути радіацією за відсутності джерела тепла.
"Показово, що теплі газові хмари тісно збігаються з найбільшою мірою випромінювання рентгенівських променів", - сказав Мічіель Рейланд з Національної лабораторії Лоуренса Лівермора, Лівермор, Каліфорнія, співавтор з паперу 4C41.17 та документа, що описує обсерваторію Кека робота. "Результати Чандри показують, що високоенергетичні частинки або випромінювання можуть доставити необхідну енергію для освітлення цих хмар", - сказав він.
Більшість рентгенівських променів із 4C41.17 та 3C294 обумовлені зіткненням енергетичних електронів з космічним фоном фотонів, що утворюються у гарячому ранньому Всесвіті. Оскільки ці галактики знаходяться далеко, спостерігається їх випромінювання, коли Всесвіт був молодшим, а фон був інтенсивнішим. Цей ефект посилює рентгенівське випромінювання і допомагає астрономам вивчати надзвичайно далекі галактики.
Центр космічних польотів Маршалла НАСА, Хантсвілль, штат Алабама, керує програмою "Чандра". TRW, Inc., Редондо Біч, штат Каліфорнія, є основним підрядником космічних кораблів. Рентгенівський центр Смітсоніана в Чандрі контролює наукові та льотні операції з Кембриджу, штат Массачусетс, для Управління космічних наук, штаб-квартира NASA, Вашингтон.
Оригінальне джерело: NASA News Release
