Астрономы измеряют дальнодействие квазара

В космосе существует множество факторов, способных уничтожить жизнь, как мы ее знаем. Однако на данный момент мощный выброс из супермассивной черной дыры нашей галактики не представляет непосредственной угрозы для Земли. Тем не менее, если Стрелец A* когда-нибудь «проснется» и выпустит сильный поток, это может оказать влияние на нашу планету. Есть вероятность, что он мог запустить квазар в прошлом и способен сделать это снова.

Что же может произойти? Учёные из Тохоку, Токийского городского университета и Университета Канадзавы в Японии провели исследование квазара H1821_643, который находится на расстоянии около 3,4 миллиарда световых лет от нас в направлении созвездия Дракона. Исследование показало, что его взрывные ветры могут переносить энергию за пределы родной галактики.

Концептуальная иллюстрация, показывающая "взрыв", вызванный супермасивной черной дырой в центре галактики, с энергией, распространяющейся за пределы галактики и в окружающую среду групп галактик. Иллюстрация изображает транспорт огромного количества энергии, эквивалентного нескольким миллиардам сверхновых, в окружающее пространство, вызывая бурное движение горячего газа на расстояниях до примерно 300,000 световых лет. Кредит: Тохоку, используется с разрешения.

О квазаре H1821+643

Как и другие квазары, этот также питается активной супермассивной черной дырой в галактике, находящейся в центре массивного кластера. По мере поглощения материала, черная дыра выбрасывает мощные ветры и вызывает турбулентность в облаке горячего газа, окружающем ее. Это облако излучает рентгеновские лучи. Астрономическая команда использовала спутник XRISM для получения спектров облака газа и смогла картировать его движения, отслеживая ионизированное железо в этом регионе.

Исследование показало, что облако газа высокой температуры постоянно движется. Из-за турбулентности облако распыляется на обширной площади пространства. Поток газа фактически простирается за пределы родной галактики в центре плотно населенного кластера. В некоторых областях поток газа достигает расстояния около 300,000 световых лет. Это в три раза больше предполагаемой ширины нашей Галактики. По словам Ямада, это редкое открытие. "Впервые мы показали, что черные дыры влияют на более широкую космическую среду через ударную волну невероятной силы", — отметил Ямада. "Черные дыры являются ключевыми двигателями потоков газа и движения в космосе, перенося огромные объемы энергии в различные регионы космоса."

Влияние квазаров

Квазары представляют собой самые яркие объекты, которые мы можем наблюдать, и их известно более миллиона. Черные дыры в их центрах являются двигателями, которые питают и освещают галактики, в которых они находятся. Их экстремальная активность влияет на эволюцию родной галактики, часто поглощая материал для формирования звезд или, как в случае H1821+643, выбрасывая горячие ветры, которые растягиваются по кластеру галактик.

Квазары в основном существуют в далеком космосе. Свет от самых ранних из них рассказывает историю формирования и эволюции галактик в то время, когда Вселенная была очень юной. Оказывается, многие (если не большинство) крупные галактики прошли через фазу своей эволюции как квазары благодаря своим встроенным супермассивным черным дырам. Существует даже вероятность, что наша собственная Галактика могла пройти активную фазу около шести миллионов лет назад, но квалифицируется ли она как квазар — это отдельный вопрос. Возможно, в своей юности наша галактика прошла через фазу квазара миллиарды лет назад. Его следы могли остаться в виде горячего тумана в этом регионе.

Концепция художника, изображающая далекую галактику с активным квазаром в центре. Хаббл обнаружил, что радиационное давление вблизи черной дыры выталкивает материал от центра галактики со скоростью, близкой к скорости света. "Ветры квазара" выталкивают сотни солнечных масс материала наружу в диск галактики каждый год. Это влияет на всю галактику, поскольку материал сдвигает окружающий газ и пыль. Кредит: NASA, ESA и J. Olmsted (STScI).

Активность квазаров может влиять на темпы роста звездного населения. Они активно поглощают материал, который мог бы стать звездами. Напротив, когда они поглощают материал из окружающих регионов, этот материал может сгруппироваться, образуя звезды. Это не единственные эффекты, которые астрономы наблюдают у квазаров. В будущем Ямада и другие астрономы надеются глубже изучить эти гиганты с помощью многосигнальных наблюдений. Поскольку квазары излучают эмиссии по всему электромагнитному спектру, каждое длина волны света должна раскрыть больше тайн этих ярких, далеких объектов, которые правили юной Вселенной.