Дыхание ядра галактики: почему скопление не остывает ✛

Оригинал: "Vigorous turbulence driven by quasar-mode feedback in a cluster core"

· Satoshi Yamada, Shutaro Ueda, Hirofumi Noda, Yutaka Fujita, Misaki Mizumoto, Kentaro Nagamine, Claudio Ricci, Shoji Ogawa, Taiki Kawamuro, Shinya Yamada, Yuichi Terashima, Yoshihiro Ueda

arXiv:2607.24911v1 · 2026-07-27 · CC BY 4.0 · 1 мин

Галактики Астрофизика высоких энергий

Квазар (сверхъяркое ядро) в центре скопления H1821+643 передаёт газу до 10% энергии — и его «дыхание» не даёт скоплению застыть.

Галактические скопления — огромные облака горячего газа, в которых плавают сотни галактик. В центре одного из них, H1821+643, сияет квазар — сверхмассивная чёрная дыра, поглощающая вещество и излучающая ярче целой галактики. Часть этого вещества выбрасывается наружу в виде мощного ветра. Он-то и перемешивает окружающий газ, словно выдох в чашку с обжигающе горячим чаем.

Почему это важно? Горячий газ в скоплениях непрерывно теряет энергию через рентгеновское излучение и должен остывать. Остыв, он устремился бы к центру, сжимаясь в звёзды. Но квазарный нагрев действует как антифриз: подогревает среду ровно настолько, чтобы предотвратить замерзание.

Измерения с беспрецедентной точностью показали: ионы железа в этом скоплении разлетаются со скоростью 295 км/с — на 130 км/с быстрее, чем в спокойных. Квазарный ветер тратит на создание такой турбулентности (хаотических вихрей в плазме) до 10% своей энергии. Этого достаточно, чтобы полностью компенсировать остывание. Так механизм, десятилетиями остававшийся теорией, получил прямое наблюдательное подтверждение.

Весь граф →

H1821+643 — не только ближайший к нам квазар в скоплении, но и один из самых мощных: его светимость в рентгене в 10–100 тысяч раз выше, чем у любого другого квазара в подобном окружении. При этом он находится на удивление «тихой» стадии эволюции: его джеты едва заметны, а сам он классифицируется как радиотихий.

f_{\rm nth} = \frac{\mu m_p \sigma_v^2}{k T}

Отношение кинетической энергии турбулентных движений к тепловой энергии газа. μ — средний молекулярный вес, m_p — масса протона, σ_v — лучевая дисперсия скоростей, k — постоянная Больцмана, T — температура.

Учёные

Roger Penrose Margaret Burbidge Maarten Schmidt

Понятия

обратная связь квазаров квазар ветер чёрной дыры обратная связь чёрной дыры галактические ветры ветер аккреционного диска ускорение галактического оттока сверхбыстрый отток крабовидная туманность газовое облако центральный двигатель звездообразование в скоплениях квартэссенция ускорение космических лучей каскад энергии квантовый вихрь ударная волна квазипериодические извержения вспышка частота гравитационной волны

Я автор

Дыхание ядра галактики: почему скопление не остывает ✛