Сверхмассивная черная дыра Мессье 77 прячется в своем собственном "выхлопе"

Галактика Мессье 77 очень похожа на наш Млечный Путь. Обе они известны как спиральные галактики с перемычками, означающие, что огромные группы звезд расположены в огромных рукавах, вытянутых как спирали из центра. А в центре обеих галактик находится сверхмассивная черная дыра, в миллион или даже миллиард раз массивнее Солнца.

Центр Мессье-77 - это то, что известно как активное ядро ​​галактики. Это означает, что аккреционный диск - накопление холодного газа и других веществ вокруг черной дыры - является источником гораздо более высоких, чем ожидалось, выбросов по всему электромагнитному спектру. Эти AGN чрезвычайно полезны для поиска еще более отдаленных объектов в космосе. Некоторые из этих AGN скрыты в толстых, пончиковых сгустках газа, известных как торус. На самом деле, очень возможно, что все У AGN есть круг вокруг них, но только некоторые из них скрыты относительно нашей земной перспективы.

«Мы знаем из различных наблюдений, что некоторые AGN скрыты более холодными пылевыми облаками с нашей точки зрения на земле», - сказал Джек Галлимор, астрофизик из Университета Бакнелла. обратный, «Объединяющая модель возникла так, что все AGN окружены пончиком холодного газа. Если пончик смотреть со стороны, мы видим «Тип 2» или скрытый, AGN. Если наш взгляд смотрит вниз, мы видим AGN типа 1, то есть непосредственно видим аккреционный диск ».

Эти пончики холодного газа обеспечивают естественную оболочку для сверхмассивных черных дыр, чтобы скрыться внутри, но неясно, как эти естественные нестабильные скопления газа остаются такими, какими они являются, не меняя форму и не падая в черную дыру.

«Никто не знал, как пончик от холода, пылевого газа или тора оставался надутым», - сказал Галлимор. «Пончики с холодным газом нестабильны: они должны разрушиться до сплющенного диска».

Мы так привыкли думать о черных дырах, как о том, что они поглощают все, что становится слишком близко, поэтому удивительно услышать ответ, который обнаружил Галлимор и его коллеги-исследователи: сами черные дыры выбрасывают вещество из своих аккреционных дисков. назад к газовому пончику, как двигатель, выпускающий выхлоп.

Галлимор и его коллеги-исследователи использовали массив Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) в Южной Америке, чтобы обнаружить облака монооксида углерода, отрывающиеся от внешней части аккреционного диска вокруг черной дыры Мессье-77. Энергии перегретого внутреннего аккреционного диска создавали магнитные поля, которые затем, в свою очередь, могли разогнать эти облака до скоростей, намного превышающих ожидаемые - скажем, от нормальной максимальной скорости 100 километров в секунду до колоссальных 400. Это довольно немного быстрее, чем нормальная скорость вращения диска, что позволяет газам выходить из диска и двигаться дальше от черной дыры.

«Мы узнаем больше о аккреционном диске и о том, как аккреционный диск питает черную дыру», - сказал Галлимор. обратный Если говорить об этой обратной связи от черной дыры и ее аккреционного диска к остальной части галактики, это может означать, что черная дыра играет более активную роль в развитии галактики, чем мы думали. «Мы также узнаем кое-что о том, как черная дыра может дать обратную связь с принимающей галактикой и повлиять на ее эволюцию, хотя мы еще не участвовали в этом конкретном проекте».

В то время как это последнее исследование выявило взаимодействия между черной дырой, аккреционным диском и окружающим газовым тором, Галлимор полон оптимизма, что дальнейшие исследования на телескопе в Атакаме покажут еще больше сюрпризов о сложной жизни черных дыр.

«Оставайтесь с нами на ALMA», - сказал он. «Есть много исследователей, занимающихся этим вопросом о NGC 1068 и других AGN. Глядя на молекулярный, более холодный газ, вы обнаружите сюрпризы ».