Вид IC5063. В ядре недавно открытые ветры показаны оранжевым (для молекулярного газа) и синим (для ионизированного газа; из Dasyra et al, 2024, ApJ, в печати) в данных JWST MIRI. На заднем плане: составное оптическое изображение на основе данных двух предложенных снимков космического телескопа Хаббл (HST) (15446 и 15444) и Legacy Survey, публикации DR9. Для данных Legacy Survey DECam g отображается синим цветом, DECam r — зеленым, а DECam z — красным. Что касается данных HST, ACS/WFC F606W показан синим цветом, а ACS/WFC F814W — красным. Изображение предоставлено: К. Дасира (данные JWST) и NASA/ESA/CSA/J. Шмидт (оптические фоновые изображения)
В новом исследовании с использованием данных космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) профессор Дасира из Афинского национального университета имени Каподистрии (Греция) и ее команда предоставили представление о том, как сверхмассивные черные дыры влияют на эволюцию галактики, выбрасывая межзвездный газ из галактики. вытесняют жесткие диски.
В статье, недавно принятой к публикации в Astrophysical Journal и доступной на arXiv, команда представила данные JWST по первому циклу соседней галактики IC5063.
Сверхмассивная черная дыра в центре этой удивительной соседней галактики выбрасывает струи, которые представляют собой сфокусированные пучки частиц, движущихся на высоких скоростях, близких к скорости света. Используя прибор среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI), исследователи смогли получить изображения и спектры высокого разрешения из области вокруг центра IC5063, охватывающей расстояние, примерно треть расстояния между нашим Солнцем и центром, которое соответствует нашему собственному. галактика.
Одним из наиболее заметных результатов этого исследования является идентификация более десяти различных регионов с ветрами, что почти вдвое превышает известные области, где газ выбрасывается из ядра галактики после ударов струй черных дыр.
Некоторые из этих ветров движутся со скоростью, превышающей скорость, необходимую для того, чтобы избежать гравитационного притяжения галактики. Результат, который доказывает, что струи черных дыр могут задерживать звездообразование, лишая галактику газа, необходимого для коллапса и образования звезд. Эти потоки также имеют различную структуру и свойства, например, разницу в температуре газа, который они увлекают.
Это исследование также проливает свет на прошлую реактивную деятельность IC5063. Исследователи обнаружили газ в головных ударных волнах — дугообразных структурах, которые образуются, когда струйные частицы пронизывают межзвездную среду на сверхзвуковых скоростях, вызывая сжатие, нагрев и ускорение окружающего газа. Эти толчки похожи на звуковые удары самолетов, которые превышают скорость звука в атмосфере Земли.
Магнитуда обнаруженных ударных волн огромна: они охватывают примерно 300 процентов, или в шесть миллиардов раз больше расстояния между JWST и Землей. Удивительно, но их расположение находится далеко за пределами ядра IC5063, где струи черных дыр обнаруживаются по их радиоизлучению. Это открытие предполагает, что струи, возможно, взаимодействовали с окружающим газом в прошлом, а затем исчезали, что приводило к повторяющейся активности выброса частиц из окрестностей сверхмассивной черной дыры, которая продолжает формировать галактику сегодня.
Интересно, что носовые амортизаторы были открыты благодаря их очень яркому излучению молекулярного водорода (H₂), отражающему энерговыделение струи в плотный газ. Поскольку струи перемешивают этот газ, связанные с этим турбулентность и нагрев могут как препятствовать, так и способствовать коллапсу облаков, способствующему рождению новых звезд.
Почему это важно? Со временем подобные явления могут привести к значительным изменениям в структуре галактики. Изучение их в таких галактиках, как IC5063, дает ученым возможность наблюдать, как черные дыры могли аналогичным образом изменять рост галактик в прошлом, в эпохи, когда в галактиках существовало гораздо большее количество газа и эффект был более драматичным.
Информация от: Афинским национальным университетом Каподистрии.
