Международная группа астрономов с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» получила новые данные, которые помогают объяснить, как сверхмассивные черные дыры продолжают поглощать вещество. Речь идет о давней проблеме: мощные струи энергии от таких объектов нагревают окружающий газ, который должен служить для них источником питания. Как сообщает SciTechDaily, новые наблюдения позволили подробнее рассмотреть этот процесс в центре массивной галактики.
Исследователи изучили газовые волокна, соединяющие горячую атмосферу галактики с вращающимся диском вещества вокруг центральной сверхмассивной черной дыры. Наблюдения провела международная команда под руководством Монреальского университета при участии специалистов Мичиганского государственного университета. Результаты работы были опубликованы 14 июля в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Почти в каждой крупной галактике находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллионы или миллиарды раз превышает массу Солнца. Когда такой объект активно поглощает окружающее вещество, он становится активным галактическим ядром. При этом черная дыра может выбрасывать мощные струи энергии, влияющие на развитие галактики и подавляющие образование новых звезд.
Главная сложность заключается в том, что эти струи нагревают газ вокруг черной дыры и, казалось бы, должны лишать ее дальнейшего притока вещества. Одно из объяснений состоит в том, что часть нагретого газа со временем остывает, уплотняется и превращается в длинные узкие волокна. Затем это вещество снова движется к центру галактики, формируя саморегулирующийся цикл питания черной дыры.
Для проверки этой идеи ученые направили телескоп «Джеймс Уэбб» на NGC 4696 — центральную галактику скопления Центавра, расположенную примерно в 145 млн световых лет от Земли. Почти восемь часов наблюдений с помощью прибора NIRSpec позволили проследить движение газа в области влияния черной дыры. Астрономы смогли различить структуры размером около 30 световых лет, что очень мало по меркам галактик.
Полученные карты показали, что S-образная структура у центра галактики представляет собой вращающийся газовый диск вокруг сверхмассивной черной дыры. Его диаметр составляет почти 800 световых лет, а вещество в нем движется со скоростью до 600 км/с. Диск напрямую связан с одним из крупных газовых волокон, по которому материал поступает внутрь и затем питает черную дыру.