Ветер черной дыры, дующий со скоростью 58 млн км/ч, может рождать и убивать галактики — исследование

Яркий квазар (питающаяся сверхмассивная черная дыра), испускает радиацию, которая отталкивает облака газа, создавая ветры, достигающие скорости около 58 млн км/ч. Этот квазар почти так же стар, как сама Вселенная, сообщает Space.com. Открытие, опубликованное в Astrophysical Journal, показывает, какую роль активность сверхмассивных черных дыр может сыграть в формировании галактик вокруг них.

Изучались данные за восемь лет о квазаре SBS 1408+544, расположенном на расстоянии 13 миллиардов световых лет в созвездии Волопаса. Свет от SBS 1408+544 летел к Земле 13 миллиардов лет, почти столько же, сколько существует Вселенная.

Сверхмассивные черные дыры с массами, эквивалентными миллионам и миллиардам солнечных, существуют в центре большинства галактик, но не все из них квазары. Квазары окружены материей, вращающейся в сплюснутом закрученном облаке, аккреционном диске, которое постепенно затягивается в дыру.

Огромное гравитационное влияние центральной сверхмассивной черной дыры квазара вызывает трение и приливные силы, которые нагревают вещество аккреционного диска, заставляя его интенсивно светиться. Кроме того, вещество, которое не попадает в сверхмассивную черную дыру, мощными магнитными полями направляется к полюсам, где ускоряется до околосветовых скоростей и выбрасывается в виде струй. Двойные струи из каждого полюса черной дыры сопровождает мощное электромагнитное излучение. Из-за большого диапазона температур от внутренней части диска до дальних его частей, излучение охватывает почти весь электромагнитный спектр.

Яркий свет этого конкретного квазара позволил отследить ветры. Это было сделано с помощью измерения пробелов в спектре электромагнитного излучения, испускаемого квазаром, что указывало на поглощение света атомами углерода. Со временем оно увеличивалось, поскольку излучение квазара выталкивало материал. Этот материал сформировал сверхмощные ветры примерно в 45 000 раз сильнее скорости звука. 

Такие космические ветры представляют большой интерес для астрономов, поскольку газ, который они перемещают, служит строительными блоками звезд. Это означает, что если ветры черных дыр достаточно сильны, они могут прервать звездообразование, тем самым «убивая» свои галактики. А затем из-за этого лишить сами черные дыры «питания». Это может превратить активную галактику в тихую, подобную Млечному Пути, в сердце которой «спящая гигантская» черная дыра Стрелец А* (Sgr A*). Наша черная дыра «съедает» будто рисовое зернышко за миллион лет. При этом ветры сверхмассивных черных дыр могут сжимать газ, а не отталкивать его, что вызовет новые вспышки звездообразования в галактике. Ветер квазара также может выходить за пределы галактики, влияя на соседние.