Газ, вытесненный из центра газопылевого «бублика» вокруг черной дыры, взаимодействует с прибывающим газом, чтобы создать динамический характер циркуляции, подобный водному фонтану в городском парке. Такой вывод сделали ученые из Национальной астрономической обсерватории Японии на основе компьютерного моделирования и данных, полученных с помощью телескопа ALMA.
В центре большинства галактик находится сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллионы или миллиарды раз превосходит солнечную. Некоторые из этих черных дыр довольно активно проглатывают материал. Считалось, что вместо того, чтобы падать прямо в черную дыру, вещество накапливается вокруг активной черной дыры, образуя жесткую, неизменную форму кольца.
Такума Идзуми (Takuma Izumi), научный сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), возглавил команду ученых, которая использовала комплекс радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array) для наблюдения сверхмассивной черной дыры в галактике Циркуль, расположенной на расстоянии 14 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Циркуль. Затем команда сравнила свои наблюдения с компьютерной моделью газа, падающего в сторону черной дыры. Это сравнение показало, что предполагаемое «кольцо» на самом деле является не жесткой структурой, а сложным набором высокодинамичных газообразных компонентов. Так, холодный молекулярный газ, падающий к черной дыре, образует диск вблизи плоскости вращения. Когда он приближается к черной дыре, этот газ нагревается до тех пор, пока молекулы не распадаются на атомы и ионы. Некоторые из этих атомов затем вытесняются выше и ниже диска, а не поглощаются черной дырой. Этот горячий атомный газ падает на диск, создавая турбулентную трехмерную структуру. Три компонента циркулируют непрерывно, подобно водному фонтану в городском парке.
«Изучив движение и распределение как холодного молекулярного газа, так и теплого атомного газа с помощью ALMA, мы продемонстрировали происхождение кольцевой структуры вокруг активных черных дыр, – сказал Идзуми. – Основываясь на этом открытии, нам нужно переписать учебники астрономии».
[Фото: NAOJ]
