Невероятная фотография показывает сверхмассивную черную дыру, выбрасывающую струю материи в межзвездное пространство

Расположенная на расстоянии более 12 миллионов световых лет от Земли спиральная галактика, известная как NGC 4945, выдувает мощные ветры материала из сверхмассивной черной дыры, расположенной в ее ядре. С помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), расположенного на горе Серро-Параналь в пустыне Атакама на севере Чили, астрономы сняли крупный план активного ядра галактики и стремительные ветры, вырывающиеся из черной дыры.

Фотография позволяет предположить, что межзвездные «обрывки» материи выбрасываются в космос, пока голодная черная дыра поглощает свой обед. «В самом центре почти каждой галактики находится сверхмассивная черная дыра», — говорится в заявлении ESO, сопровождающем новый снимок VLT от 31 марта. «Некоторые из них, как, например, та, что находится в центре нашего Млечного Пути, не особенно голодны. А вот сверхмассивная черная дыра NGC 4945 прожорлива и поглощает огромное количество материи».

Галактические ветры, представленные на снимке в виде ярких конусообразных струй вещества, движутся так быстро, что газ и пыль, скорее всего, покидают галактику и выбрасываются в межгалактическое пространство еще до того, как черная дыра успевает ими полакомиться.

«Этот грязный пожиратель, вопреки типичной репутации черной дыры как всепоглощающей, выдувает мощные ветры материала», — добавили представители ESO.

Последние наблюдения VLT были сделаны в рамках более масштабного исследования, посвященного движению ветров в галактиках. Данные MUSE показывают, что галактические ветры, наблюдаемые в NGC 4945, ускоряются по мере удаления от центральной черной дыры к окраинам галактики. Это необычное поведение, поскольку галактические ветры обычно замедляются по мере удаления от галактики.

Эти быстро движущиеся ветры могут оказывать значительное влияние на галактику-хозяина. Выбрасывая материал из галактики, ветры тормозят звездообразование.

«Это также показывает, что более мощные черные дыры препятствуют собственному росту, удаляя газ и пыль, которыми они питаются, приближая всю систему к своего рода галактическому равновесию», — говорится в заявлении ESO. «Теперь, с этими новыми результатами, мы стали на шаг ближе к пониманию механизма ускорения ветров, ответственных за формирование эволюции галактик и истории Вселенной«.

При ближайшем рассмотрении NGC 4945 активное ядро галактики заслонено пылью и газом, притянутыми к этой области сильным гравитационным притяжением черной дыры, которая питается межзвездным веществом. Сквозь облака пыли и газа просвечивают светящиеся галактические ветры, вылетающие из черной дыры. Увеличенное изображение было наложено на более широкое изображение NGC 4945, сделанное телескопом MPG/ESO в Ла-Силья, Чили.

Изучение NGC 4945 и ее ветров предоставляет ценные сведения о взаимодействии между черными дырами и галактиками. Наблюдения подтверждают гипотезу о том, что черные дыры, хоть и поглощают материю, способны оказывать значительное влияние на окружающее пространство, регулируя рост и эволюцию галактик.

Исследователи отмечают, что ускорение ветров по мере удаления от черной дыры ставит новые вопросы о механизмах, лежащих в основе этого явления. Понимание этих процессов важно для разработки более точных моделей эволюции галактик и роли черных дыр в этом процессе.

Результаты исследования, опубликованные в Nature Astronomy, основаны на данных, полученных с помощью инструмента MUSE на Очень большом телескопе. Этот инструмент позволяет астрономам анализировать свет, излучаемый различными частями галактики, и определять скорость и состав материала.

Представленные изображения и данные демонстрируют мощь современных телескопов и инструментов в изучении отдаленных объектов и явлений во Вселенной. Они также подчеркивают важность международных коллабораций в астрономических исследованиях, позволяющих объединять ресурсы и знания для решения сложных научных задач.

Исследование этих галактических ветров было опубликовано в журнале Nature Astronomy.