RX J1532.9+3021: обнаружена черная дыра небывалой мощности
AstroNews.ru - 24 Января 2014 12:40:04
Одна из самых мощных из известных черных дыр была открыта астрономами с использованием данных рентген-обсерватории Chandra X-ray (Чандра) и других телескопов. Из-за ее влияния в окружающем ее газовом облаке не формируются миллионы новых звезд, зато образуются гигантские структуры.
Черная дыра находится в галактическом кластере RX J1532.9+3021 (сокращенно RX J1532), расположенном на расстоянии 3,9 миллиарда световых лет от Земли. Изображение, представленное здесь, - это мозаика рентген-данных обсерватории Chandra, оптических снимков космического телескопа Hubble (Хаббл), и наземных телескопов. Кластер очень ярко светится в рентген-лучах, что говорит о том, что он очень массивен; его масса может быть около квадрильона раз больше массы Солнца. В центре скопления находится большая эллиптическая галактика со сверхмассивной черной дырой в центре.
Большое количество горячего газа рядом с центром кластера – загадка для ученых. Горячий газ, который светится в рентген-лучах, должен остывать, а плотный газ в центре кластера должен остывать быстрее всего. Давление в охлажденном газе падает, благодаря чему газ расширяется, и галактика начинает поглощать его, формируя триллионы звезд. Однако астрономы не обнаружили подтверждения тому, что в центре кластера происходит звездообразование.
Снимки обсерватории Chandra X-ray и телескопа VLA (Very Large Array/Очень большая решетка)дали ответ на этот вопрос. Рентген-снимок показывает две большие полости в горячем газе с обеих сторон от центральной галактики. Обе эти полости находятся на одной прямой с джетами, которые видны на радио-снимках, сделанных VLA. Расположение сверхмассивной черной дыры между полостями – это мощное подтверждение того, что сверхзвуковые джеты, которые генерируются черной дырой, «просверливают» горячий газ и толкают его в сторону, формируя эти полости.
Фронт ударной волны и высвобождение энергии звуковых волн создают источник тепла, который не позволяет охлаждаться большей части газа, и, следовательно, предотвращает формирование новых звезд.
Протяженность каждой полости – около 100 000 световых лет. Для их создания нужна мощность, одна из самых больших среди галактических кластеров.
Хотя источником энергии, которая питает джеты, должно быть вещество, которая падает в черную дыру, не было обнаружено рентген-излучения от падающего в дыру вещества. Это можно объяснить тем, что масса черной дыры может быть более чем в 10 миллиардов раз больше массы Солнца. Такая черная дыра должна генерировать мощные джеты, не поглощая большое количество массы, в результате чего будет выделяться очень мало излучения от вещества, падающего в нее.
Еще одно возможное объяснение: масса черной дыры – только в миллиард раз больше массы Солнца. Однако она очень быстро вращается. Такая черная дыра может генерировать более мощные джеты, чем медленно вращающаяся черная дыра, которая поглощает то же количество материи. В любом случае, черная дыра должна быть очень массивной.