С помощта на космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST) астрономите откриха първия мощен вятър с „размер на галактика“, който духа от супер масивен квазар, захранван от черна дупка. Мощните ветрове изтласкват газ и прах от неговата галактика с невероятни скорости, убивайки звездите в галактиката домакин.
Този квазар, наречен J1007+2115, е толкова далечен, че се смята, че е бил само 700 милиона години след Големия взрив, когато 13,8 милиарда-годишната Вселена е била само около 5% от сегашната си възраст. Въпреки че това прави J1007+2115 третият най-стар квазар, наблюдаван някога, това е първият квазар, наблюдаван някога със силни ветрове с размер на галактика, протичащи от него.
Въпреки това, изтичанията от този квазар не са забележителни само поради тяхната древност. Вятърът от J1007+2115 се простира от черната дупка при нейния източник на зашеметяващите 7500 светлинни години, което се равнява на около 25 слънчеви системи, подредени една до друга. Изследователите казаха, че материалът, който трансформират всяка година, е еквивалентен на 300 слънца при скорости, еквивалентни на 6000 пъти скоростта на светлината.
„Това е третият най-стар квазар и третият най-отдалечен квазар, захранван от нарастваща свръхмасивна черна дупка, известна днес“, каза ръководителят на екипа за откриване и изследователят от Университета на Аризона Уей Жи Лиу пред Space.com. „Доколкото ни е известно, тези задвижвани от квазари ветрове в галактически мащаб в момента са най-старите известни ветрове.“
Свързани с: Как квазари, захранвани от черни дупки, са убили съседни галактики в ранната вселена
Ветровете от тази централна захранваща черна дупка може да са достатъчно силни, за да „убият“ галактиката домакин, в която тя прониква със скорост 6000 пъти по-висока от скоростта на звука, лишавайки я от материала, необходим за раждането на нови звезди.
Как свръхмасивните черни дупки получават ветрове?
Смята се, че всички големи галактики съдържат в сърцевината си свръхмасивна черна дупка с маса между милиони и милиарди пъти масата на Слънцето. Но не всички от тези черни дупки захранват квазари, най-ярките източници на светлина във Вселената.
Това е така, защото някои свръхмасивни черни дупки не са заобиколени от огромни количества газ и прах, с които могат да се хранят. Например свръхмасивната черна дупка в сърцето на нашата галактика, Стрелец A* (Sgr A*), е тиха и тъмна.
Други свръхмасивни черни дупки са заобиколени от изобилие от материал, който се върти около тях в плосък облак, наречен акреционен диск, който постепенно ги захранва. Масивното гравитационно влияние на централната черна дупка причинява силно триене в акреционните дискове, нагрявайки материала и го кара да свети ярко.
Тези области се наричат активни галактически ядра (AGN) и са толкова ярки, че могат да засенчат комбинираната светлина на всяка звезда в заобикалящата галактика. Когато се наблюдават от големи разстояния, тези региони се наричат квазари.
Мощното излъчване от акреционните дискове има и друг ефект: то изтласква материал като газ и прах далеч от околностите на активните галактически ядра. Тези квазарни ветрове могат също така да изтласкат газ и прах от по-широката галактика, в която се намира квазарът.
С помощта на космическия телескоп Джеймс Уеб изследователите успяха да видят, че материалът във ветровете на квазара от J1007+2115 се движи с невероятна скорост от 4,7 милиона мили в час (7,6 милиона километра в час). Както можете да си представите, такива силни, далечни ветрове носят огромно количество материя. Лиу каза, че квазарните ветрове от J1007+2115 носят материал с маса, еквивалентна на 300 слънца всяка година.
Галактиката, съдържаща J1007+2115, е богата на плътен молекулен газ и прах, градивните елементи на звездите, както се вижда от космическия телескоп Джеймс Уеб. Галактиката образува звезди със скорост от 80 до 250 слънчеви маси всяка година. Но светлината от тази галактика е пътувала до нас в продължение на 13,1 милиарда години, което означава, че сега вероятно ще бъде много различно. По-специално, благодарение на тези квазарни ветрове, активността на избухване на звезди може да не е продължила дълго.
Издухването на газ и прах през ветровете на квазара също би прекъснало доставките на храна за свръхмасивната черна дупка, която го задвижва. Това означава, че растежът на свръхмасивната черна дупка, чиято маса се оценява на милиард слънца, също може да е спрял.
„Вятърът изтласква голямо количество газ“, каза Лиу. „Това може да потисне активността на звездообразуване в галактиката, която се нуждае от газ, за да образува звезди, както и растежа на самата свръхмасивна черна дупка, която също се нуждае от газ, за да се натрупа.“
Това би означавало, че тази ранна галактика сега е мъртва галактика и не расте толкова, колкото звездообразуващият материал е изчистен от нея и раждането на звезди е ограничено.
Свързани с: Най-яркият квазар получава енергията си от черна дупка, която поглъща „слънце всеки ден“
Екипът не е завършил изучаването на квазарните ветрове и изследването на ефекта им върху галактиките им домакини. Те ще продължат своето преследване, може би откривайки повече от това, което е съществувало по-малко от милиард години след Големия взрив.
„Сега се стремим да търсим повече от тези галактически мащабни ветрове, управлявани от квазари в космоса
„Много ранната вселена и изучаването на нейните свойства като обитатели“, заключи Лиу.
Предварителен печат на изследването на екипа е достъпен в хранилището на хартия arXiv.
More Stories
Изследователите са открили начин да огъват светлината около ъглите и е лудост да го видим в действие
Тази зашеметяваща снимка на лице на мравка изглежда като нещо от кошмар: ScienceAlert
SpaceX изстреля 23 сателита Starlink от Флорида (видео и снимки)