Международная группа астрономов с помощью радиотелескопа ALMA наблюдала активное галактическое ядро, расположенное в галактике Циркуль. Это ближайшая к Млечному Пути галактика, в центре которой расположена сверхмассивная черная дыра, активно аккрецирующая окружающий газ. Наблюдения выполнены с рекордным разрешением менее парсека (3,2 световых года) на пиксель.
Это первое количественное измерение в такой детализации газовых потоков и их структур в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры во всех газовых фазах, включая плазменную, атомную и молекулярную. В результате ученые зафиксировали поток аккреции, направляющийся к сверхмассивной черной дыре, и обнаружили, что он генерируется вследствие гравитационной нестабильности.
Наблюдаемый газовый диск демонстрировал настолько значительную гравитационную силу, что ее не могло поддерживать давление, рассчитанное на основе движения диска. Когда возникает такая ситуация, аккреционный диск сжимается под собственным весом, образуя сложные структуры и становясь неспособным поддерживать устойчивое движение в центре галактики. В результате газ быстро падает в сторону центральной черной дыры.
Кроме того, анализ показал, что значительная часть этого аккреционного потока не используется для роста черной дыры. По плотности наблюдаемого газа и скорости потока они рассчитали скорость аккреции, с которой газ поступает в черную дыру. Она оказалась в 30 раз больше необходимой для поддержания активности этого ядра.
Путем количественного анализа ученые обнаружили, что большая часть газа, который текла к черной дыре, была выброшена в виде атомных или молекулярных потоков. Однако из-за своей низкой скорости они не смогли вырваться из гравитационного потенциала черной дыры и в конечном итоге вернулись в газовый диск. После чего процесс повторялся.
Читать далее:
Посмотрите, как по-разному видят Крабовидную туманность «Уэбб» и «Хаббл»
Останки жуткой «русалки» из Японии отсканировали: что ученые нашли на снимках
Опубликовано самое подробное изображение космического джета: оно бросает вызов современной физике
На обложке: художественная иллюстрация потоков в центре галактики. Изображение: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), T. Izumi et al.