Черная дыра создала огромные полости в окружающем ее газе и предотвратила формирование триллионов звезд.
Черная дыра находится в скоплении галактик под названием RX J1532.9 +3021 (RX J1532 для краткости), которая расположена примерно 3,9 млрд световых лет от Земли. Изображение приведенное выше состоит из рентгеновских данных обсерватории “Чандра”, которая обнаружила горячий газ в скоплении (фиолетовый цвет), и оптических данных космического телескопа “Хаббл”, который заснял галактики (желтый цвет).
В рентгеновском диапазоне кластер очень яркий, что говорит о нем как о чрезвычайно огромном объекте, имеющим массу около квадриллиона, это в тысячи триллионов раз больше массы Солнца. В центре скопления находится большая эллиптическая галактика, имеющая сверхмассивную черную дыру. Астрономы использовали и другие телескопы, чтобы обнаружить одну из самых мощных черных дыр среди всех известных на данный момент.
Большое количество горячего газа недалеко от центра кластера представляет загадку. Он должен был остыть очень быстро. Затем давление в этом остывшем скоплении газа должно упасть, в результате чего газ начнет распространятся в разные стороны, образуя триллионы звезд на своем пути. Тем не менее, астрономы не нашли следов звездообразования в центре этого кластера.
Эта проблема была замечена во многих скоплениях галактик, но RX J1532 представляет собой особый случай, так как охлаждение газа должно было быть особенно заметным из-за высокой плотности газа вблизи от центра.
Что же сдерживает формирование огромного количества звезд в RX J1532? Кадры рентгеновской обсерватории “Чандра” и телескопа VLA дали ответ на этот вопрос. Рентгеновское изображение показывает две большие полости в горячем газе по обе стороны от центра галактики. Отметим, что изображение от “Чандры” было специально обработано, чтобы подчеркнуть эти полости. Обе полости образованы джетами, присутствующими на изображениях от VLA. Расположение сверхмассивной черной дыры между полостями убедительно доказывает, что сверхзвуковые джеты, порожденные черной дырой, пробили горячий газ, создав тем самым эти полости.
Именно ударные фронты радиоизлучения, подобные фронту ударной звуковой волны, обеспечивают источник тепла, который предотвращает охлаждение большей части газа и, следовательно, формирование новых звезд.
Каждая полость достигает около 100000 световых лет, что примерно равно ширине галактики Млечный Путь. Мощность, необходимая для их создания, почти в 10 раз превышает мощность, необходимую для создания широко известных полостей в созвездии Персея.
Хотя энергия, производящая такие мощные джеты, должна быть сгенерирована материей, падающей в черную дыру, никакого рентгеновского излучения ученые не обнаружили. В качестве объяснения они предположили, что джеты производит так называемая “ультрамассивная”, а не сверхмассивная черная дыра. Ее масса более чем в 10 миллиардов раз больше массы Солнца. Такая черная дыра может производить мощные джеты без потребления большого количества материи извне.
Другим возможным объяснением является то, что черная дыра имеет массу всего лишь в миллиард раз больше, чем Солнце, но зато очень быстро вращается. Такая черная дыра может производить более мощные джеты, чем медленно вращающаяся черная дыру при потреблении того же количества материи. В обоих объяснениях черная дыра является чрезвычайно массивной.
Источник: Astrophysical Journal