Данные Гершеля связывают таинственные квазары с яростными вспышками звездообразования

Дек 07, 2017 Леонид Гляделов

Новости космоса:

Астрономы использовали космическую обсерваторию Гершеля ЕКА для решения многовековой тайны о происхождении мощных холодных газовых ветров в жарких окрестностях квазаров. Свидетельства, связывающие эти мощные ветры с звездообразованием в галактиках квазар-хозяев, также могут помочь решить загадку того, почему размер галактик во Вселенной, по-видимому, ограничен.

С момента своего открытия в 1960-х годах квазары предоставили сокровищницу вопросов для астрономов. Эти энергетические источники - в 10 000 раз ярче Млечного Пути - являются ядрами отдаленных галактик с сверхмассивными черными дырами в их сердце. Поскольку газ втягивается в аккреционный диск в сторону черной дыры, он нагревается до очень высоких температур и излучает энергию по электромагнитному спектру от радио к рентгеновскому спектру - таким образом рождается сигнатурная светимость квазара.

Подробнее:

В течение пяти десятилетий астрономы изучали спектры квазаров, чтобы выявить происхождение электромагнитного излучения, которое они излучают, и проследить путь, по которому свет прошел, чтобы достичь нас.
Ценным инструментом в понимании этого пути являются линии поглощения в спектрах излучения квазаров. Эти линии указывают диапазоны длин волн, которые были поглощены как излучение, перемещаемое от источника к наблюдателю, давая ключи к материалу, который он прошел. Со временем изучение этих линий проследило состав галактик и газовых облаков, которые лежат между нами и этими далекими светящимися объектами, но один набор линий поглощения остался необъясненным.

Астрономы наблюдали линии поглощения во многих квазарах, которые указывают на поглощение в пути холодным газом с элементами тяжелого металла, такими как углерод, магний и кремний. Линии сигнализируют, что свет прошел через ветры холодного газа, движущегося со скоростью тысяч километров в секунду в галактиках-хозяевах квазаров. Хотя знание о том, что эти ветры существуют, не является чем-то новым их происхождением и почему они способны достичь таких впечатляющих скоростей, остается неизвестным.

Теперь астроном Питер Бартель и его аспирант Печ Подогашоски, из Института Гропингенского университета Каптейна, вместе с коллегами Белиндой Уилкс из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (США) и Мартина Хааса в Рурском университете Бохум (Германия) прольют свет о происхождении холодных ветров. Используя данные, полученные с помощью Гершельской космической обсерватории ЕКА, астрономы впервые показали, что сила линий поглощения металлов, связанных с этими таинственными газовыми ветрами, напрямую связана со скоростью образования звезд в галактиках-квазарах-хозяевах. Найдя эту тенденцию, астрономы могут с уверенностью сказать, что потрясающее звездообразование в галактике-хозяине может быть механизмом, управляющим этими таинственными и мощными ветрами.

Это новое соединение не только решает одну загадку о квазарах, но также может способствовать распутыванию еще большей тайны: почему размер галактик, наблюдаемых в нашей Вселенной, кажется ограниченным на практике, хотя и не теоретически.
«Помимо вопроса о том, какие процессы отвечают за газовые ветры, их чистый эффект является очень важной темой в современной астрофизике», - объясняет Питер Бартель. «Хотя теории предсказывают, что галактики могут расти очень большими, ультрамассивных галактик не наблюдалось. Похоже, что существует процесс, который действует как тормоз для образования таких галактик: например, внутренние газовые ветры могут быть ответственны за это - отрицательная обратная связь».