Спостереження, виконані з допомогою телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array — Велика міліметрова/субміліметрова антена Атакама), та дані з спектрографа MUSE, встановленому на Дуже великому телескопі (Very Large Telescope) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), показали колосальний фонтан молекулярного газу, який «живить» чорна діра в найяскравішій галактиці, що належить до скупчення галактик Abell 2597. Це перше спостереження повного галактичного циклу притоку та відтоку речовини, яка живить цей величезний космічний фонтан, в одній і тій системі.
На відстані лише одного мільярда світлових років у сусідньому скупченні галактик, відомому як Абель 2597, міститься величезний галактичний фонтан. Спостереження вказують на те, що надмасивна чорна діра в центрі далекої галактики викидає в космічний простір потужний струмінь холодного молекулярного газу, після чого він знову потрапляє до чорної діри як міжгалактична «злива». Одночасний притік і відтік такого величезного космічного фонтану ніколи раніше не спостерігали — і відбувається все це на відстані якихось 100 000 світлових років у найяскравішій галактиці скупчення Abell 2597.
Складене зображення скупчення галактик Abell 2597, що показує фонтаноподібний потік газу, який «харчує» надмасивна чорна діра з центральної галактики. Жовтим кольором позначено дані ALMA (холодний газ). Червоним (гарячий водень у тому ж регіоні) — дані з інструмента MUSE, встановленого на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії. Синьо-пурпурним кольором позначено хмари гарячого іонізованого газу, які спостерігали з допомогою рентгенівської обсерваторії «Чандра». Дані ALMA показують речовину, яка надходить в окіл чорної діри, а дані MUSE— речовину, що у вигляді потужних струменів іде від чорної діри. Фото з сайту www.eso.org.
«Це, можливо, перша система, в якій ми знайшли чіткі докази як притоку холодного молекулярного газу до чорної діри, так і витікання або викидів струменів від чорної діри», — сказав Ґрант Тремблей (Grant Tremblay) з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики і колишній степендіат ESO, який керував цим дослідженням. «Супермасивна чорна діра в центрі цієї велетенської галактики діє як механічний насос у фонтані».
Тремблей та його команда використовували ALMA для відстеження положення та руху молекул окису вуглецю в туманності. Ці холодні молекули, температури яких становлять мінус 250—260 °С, падають на чорну діру. Науковці також використовували дані з інструмента MUSE на Дуже великому телескопі ESO, щоб спостерігати теплий газ, який у вигляді струменів надходить від чорної діри.
«Унікальний аспект цього дослідження — дуже докладний аналіз джерела з використанням даних ALMA та MUSE», — пояснив Трембл. «Ці два інструменти склали неймовірно потужну комбінацію».
Разом ці два набори даних дають повну картину процесу; холодний газ падає до чорної діри і виділяє багато енергії, що приводить до викидів з її околу швидких струменів розжареної плазми. Ці струмені формують ефектний галактичний фонтан. Не маючи можливостей позбутися гравітаційного впливу галактики, плазма охолоджується, сповільнюється і, зрештою, у вигляді «дощу» повертається до чорної діри. Після цього цикл повторюється знову.
Ці безпрецедентні спостереження можуть пролити нове світло на життєвий цикл галактик. Науковці припускають, що такий процес може бути не лише звичайним, але й важливим для розуміння формування галактик. Хоча притік і відтік холодного молекулярного газу вже спостерігали раніше окремо, це перше виявлення їх в межах однієї системи, а тому перші докази того, що ці дві складові є частинами одного й того потужного процесу.
Скупчення галактик Abell 2597 лежить в напрямку сузір’я Водолія. Його позначено за назвою каталогу Абеля (Abell), який містить дані про скупчення галактик. До каталогу також входять такі скупчення, як скупчення в сузір’ї Піч, скупчення в сузір’ї Геркулеса та скупчення Пандори.
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
.
