Галактические пузыри: как чёрные дыры рисуют в космосе ⚡ экспресс
Ученые исследовали пузыри Ферми и eROSITA в нашей Галактике и похожие структуры в близлежащей галактике Циркуль. С помощью гидродинамических симуляций показано, что джеты активного ядра галактики (АЯГ) создают ударные волны в окологалактической среде. За ~0.95 млн лет формируются пузыри, по размеру и форме совпадающие с наблюдениями в радиодиапазоне и рентгене. Синтетические рентгеновские изображения и спектры воспроизводят яркие края и спектральные особенности; нетепловое излучение от выбросов джета существенно дополняет эмиссию в центральной горячей точке. Ветры АЯГ дают слишком сферические пузыри с широким основанием, что противоречит данным. Несовпадение оси пузырей с осью вращения галактики и свойства горячей точки исключают гипотезу звездообразования. Результаты подтверждают модель джетового удара как общего механизма для пузырей Циркуля и Ферми; обратная связь от джетов АЯГ может играть важную роль в эволюции дисковых галактик.
В кузнечном горне струя воздуха раздувает жар углей, и ударные волны выдувают пузыри раскалённого газа. В центрах галактик такой же процесс ведёт сверхмассивная чёрная дыра. Её узкие струи плазмы, подобно мехам кузнеца, пробивают окружающее пространство и создают пузыри, видимые в рентгеновских лучах.
Астрофизики смоделировали, как возникают загадочные пузыри в галактике Циркуль, и проверили три версии: струи чёрной дыры, ветры от активного ядра и вспышки звездообразования.
Сравнение виртуальных рентгеновских снимков с реальными показало совпадение даже в цветовом составе — его изучают методом спектроскопии (разложения света на цвета). Так чёрные дыры выступают главными скульпторами таких структур, используя для работы лишь ничтожную долю своего вещества — при этом их творение простирается на тысячи световых лет.
🎯 Энергия таких пузырей сопоставима с суммарным излучением сотен миллионов звёзд, но вся она исходит из области размером не больше Солнечной системы.