Они известны как сверхбыстрые выбросы (UFO), мощные космические ветры, выбрасываемые со скоростями близким к скорости света сверхмассивными черными дырами (SMBH), расположенными в центре активных ядер галактик (AGN). Считается, что эти газовые выбросы подпитывают процесс звездообразования в галактиках, но пока еще недостаточно изучены. Астрономы заинтересованы в том, чтобы узнать о них больше, чтобы улучшить наше понимание того, что управляет эволюцией галактик.
Цель исследования "Ветры сверхмассивных черных дыр в рентгеновских лучах" (SUBWAYS), международного проекта, посвященного изучению квазаров с помощью космического телескопа XMM-Newton ЕКА. Первыми результатами этого проекта поделилась группа ученых во главе с Болонским университетом и Национальным институтом астрофизики (INAF) в Италии. В статье, описывающей их результаты, команда представила данные рентгеновской спектроскопии, чтобы охарактеризовать свойства выбросов в 22 светящихся галактиках.
Статья под названием “Ветры сверхмассивных черных дыр в рентгеновских лучах. SUBWAYS” недавно появилась в журнале Astronomy & Astrophysics. Команда SUBWAYS использовала рентгеновскую многозеркальную миссию (XMM) для анализа активных ядер галактик за период более 1,6 миллиона секунд (восемнадцать дней). Эти области, окружающие сверхмассивные черные дыры, извергают огромное количество излучения по всему электромагнитному спектру (когда черные дыры активны) до такой степени, что они временно затмевают все звезды в диске галактики вместе взятые.
Экстремальные температуры, возникающие вблизи малых галактик – до десятков миллионов градусов – также приводят к тому, что окружающий их материал сильно ионизируется и испускает излучение. Мощные ветры возникают, когда пыль и газ в аккреционном диске сверхмассивных черных дыр выбрасываются наружу, перенося часть материала и энергии в межзвездное пространство. Исследования показали, что этот механизм имеет важные последствия для регулирования процесса звездообразования,
Чтобы лучше рассмотреть галактические ветры, команда проанализировала высокоэнергетические спектры, излучаемые в рентгеновском диапазоне такими элементами, как железо. Их анализ включал 17 активных ядер галактик, расположенных на расстоянии от 1,5 до 5 миллиардов световых лет от нас, к которым они добавили данные из 5 ядер галактик, собранные ранее в ходе предыдущих наблюдений. Их результаты показали, что примерно в 30% проанализированных активных ядер галактик космические ветры распространяются со скоростями от 10% до 30% от скорости света (0,1 -0,3 c).
Команда заявила, что результаты исследования позволяют с большей уверенностью установить, что значительная часть активных ядер галактик содержит сверхбыстрые ветры и сверхбыстрые потоки. И интенсивности этих газовых потоков достаточно, чтобы значительно изменить экосистему их галактик.
Между сверхмассивными черными дырами в центре галактик и окружающей их галактикой существует взаимная связь, при которой они влияют на формирование и эволюцию друг друга. Хотя механизмы, определяющие эту взаимосвязь, еще недостаточно изучены, считается, что сверхбыстрые выбросы, испускаемые активными черными дырами в центре галактик, играют жизненно важную роль.
Наблюдения позволили получить новые независимые доказательства существования высоко ионизированной материи, которая выбрасывается из самых внутренних областей активных ядер галактик со скоростями, близкими к световой. Эти результаты позволили больше узнать об этих сверхбыстрых ветрах и лучше понять их роль в формировании процесса эволюции галактик.