×åðíûå äûðû ðàçîãðåâàþò Âñåëåííóþ
Ãðóïïà ó÷åíûõ èç Ñòýíôîðäñêîãî óíèâåðñèòåòà (ÑØÀ), Èíñòèòóòà êîñìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ÐÀÍ (ÈÊÈ ÐÀÍ), Èíñòèòóòà àñòðîôèçèêè Îáùåñòâà èì. Ìàêñà Ïëàíêà (Ãåðìàíèÿ), Îêñôîðäñêîãî óíèâåðñèòåòà (Âåëèêîáðèòàíèÿ) è ðÿäà äðóãèõ èíñòèòóòîâ îáíàðóæèëè ìåõàíèçì, ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî íàãðåâàåòñÿ ãàç â ñêîïëåíèÿõ ãàëàêòèê.
Ïðè÷èíîé íàãðåâà ÿâëÿþòñÿ òóðáóëåíòíûå ïîòîêè, êîòîðûå îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå äâèæåíèÿ "ïóçûðåé" ðàçîãðåòîé ïëàçìû, êîòîðóþ ÷åðíûå äûðû ðàçãîíÿþò äî îêîëîñâåòîâûõ ñêîðîñòåé. Êàê ñîîáùàåòñÿ íà ñàéòå ÈÊÈ ÐÀÍ, ñòàòüÿ îá îòêðûòèè áóäåò îïóáëèêîâàíà 6 íîÿáðÿ 2014 ãîäà â ïå÷àòíîé âåðñèè èçäàíèÿ Nature.
Äëÿ òîãî ÷òîáû âíèêíóòü â ñóòü îòêðûòèÿ, íóæíî ïîíÿòü ñóòü çàãàäêè ñêîïëåíèé ãàëàêòèê, êîòîðàÿ ìíîãî ëåò èíòðèãîâàëà àñòðîíîìîâ. Âî Âñåëåííîé ñàìûå ìàññèâíûå îáúåêòû – ýòî ñêîïëåíèÿ ãàëàêòèê. Îíè ñîñòîÿò èç ñîòåí, òûñÿ÷ ãàëàêòèê, òåìíîé ìàòåðèè è ãîðÿ÷åãî ãàçà, êîòîðûå óäåðæèâàþòñÿ âìåñòå ãðàâèòàöèåé. Îñíîâíàÿ ìàññà ñêîïëåíèé ïðèõîäèòñÿ íà ãîðÿ÷èé ãàç, ðàçîãðåòûé äî òåìïåðàòóð â ìèëëèîíû ãðàäóñîâ.
Ãàç èíòåíñèâíî èçëó÷àåò â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå, è ïîñêîëüêó ýíåðãèÿ íà èçëó÷åíèÿ ÷åðïàåòñÿ èç òåïëîâîé ýíåðãèè ãàçà, ñî âðåìåíåì ñêîïëåíèÿ äîëæíû îñòûòü. Êàê ðåçóëüòàò – â öåíòðàõ äðåâíèõ ñêîïëåíèé, êîòîðûì óæå ìèëëèàðäû ëåò, èç îñòûâøåãî ãàçà äîëæíû àêòèâíî îáðàçîâûâàòüñÿ íîâûå çâåçäû. Îäíàêî àñòðîíîìû íå íàøëè õîëîäíîãî ãàçà â ñêîïëåíèÿõ, à çíà÷èò â íèõ åñòü êàêîé-òî èñòî÷íèê íàãðåâà.
Ó÷åíûå ïðåäïîëîæèëè, ÷òî èñòî÷íèê íàãðåâà – ýòî ñâåðõìàññèâíûå ÷åðíûå äûðû â öåíòðàõ ñêîïëåíèé ãàëàêòèê. Ïðåäûäóùèå íàáëþäåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ýíåðãèè ïóçûðåé ïëàçìû, "íàäóòûõ" ñâåðõìàññèâíîé ÷åðíîé äûðîé, äîñòàòî÷íî äëÿ ïîääåðæàíèÿ âûñîêîé òåìïåðàòóðû ãàçà â ñêîïëåíèÿõ, íî äî ñèõ ïîð áûëî íåÿñíî, êàê ýòà ýíåðãèÿ ïåðåäàåòñÿ.
Ñêîïëåíèå ãàëàêòèê â ñîçâåçäèè Ïåðñåÿ â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå. Ñèíèé öâåò – ìåíüøàÿ ÿðêîñòü â ðåíòãåíîâñêîì äèàïàçîíå, áåëûé – áîëåå âûñîêàÿ
×òîáû ðåøèòü çàãàäêó, èññëåäîâàòåëè èñïîëüçîâàëè äàííûå îðáèòàëüíîé ðåíòãåíîâñêîé îáñåðâàòîðèè ÍÀÑÀ Chandra. Ïî ñëîâàì âåäóùåãî íàó÷íîãî ñîòðóäíèêà ÈÊÈ ÐÀÍ Àëåêñåÿ Âèõëèíèíà, ðåíòãåíîâñêàÿ ñúåìêà Chandra ïîçâîëÿåò èçìåðÿòü ìàëåéøèå (â êîñìè÷åñêèõ ìàñøòàáàõ) ôëóêòóàöèè ïëîòíîñòè ãîðÿ÷åãî ãàçà.
Ìîäåëèðîâàíèå ïóçûðåé ïëàçìû â öåíòðàõ ñêîïëåíèé ãàëàêòèê
Êàê îêàçàëîñü, â ñêîïëåíèÿõ ôóíêöèîíèðóåò ñëîæíàÿ ñèñòåìà: îñòûâàþùèé ãàç ïèòàåò ÷åðíóþ äûðó, êîòîðàÿ â îòâåò íàäóâàåò ïóçûðè ïëàçìû, à òå â ñâîþ î÷åðåäü ôîðìèðóþò òóðáóëåíòíûå ïîòîêè ãàçà, ðàçîãðåâàþùèå â êîíå÷íîì èòîãå ñêîïëåíèÿ. Êàê ñ÷èòàåò ãëàâíûé íàó÷íûé ñîòðóäíèê ÈÊÈ ÐÀÍ àêàäåìèê ÐÀÍ Ðàøèä Ñþíÿåâ, ïîäîáíîå âçàèìíîå âëèÿíèå ÷åðíîé äûðû è ãàçà ìîæåò íàáëþäàòüñÿ è â äðóãèõ îáúåêòàõ, ãäå åñòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî ãîðÿ÷åãî ãàçà, íàïðèìåð â ãðóïïàõ ãàëàêòèê è îòäåëüíûõ ìàññèâíûõ ýëëèïòè÷åñêèõ ãàëàêòèêàõ.
Òàêèì îáðàçîì, ñâåðõìàññèâíûå ÷åðíûå äûðû â íåêîòîðîì ñìûñëå íå äàþò Âñåëåííîé "îìîëîäèòüñÿ" çà ñ÷åò íîâûõ çâåçä.




