Как "включаются" квазары: новая теория

Результаты исследований, проведенных с помощью рентгеновской космической обсерватории Chandra (NASA), позволили астрономам разработать новую теорию активации квазара. Квазары были обнаружены более 40 лет назад, но причина возникновения этих чрезвычайно мощных объектов до сих пор не установлена.

Очередную попытку разгадать тайну рождения квазара предприняли астрономы из Гавайского университета. С помощью космического телескопа Chandra исследователям удалось наблюдать горячие области вокруг двух удаленных квазаров, формирующие потоки рентгеновского излучения. Ученые предполагают, что эти области образовались в момент активации квазаров. Области расположены на расстоянии десятков тысяч световых лет от центральных сверхмассивных черных дыр, которые, по мнению авторов исследования, и привели в действие квазары, сообщает PhysOrg.

«Вероятно, наблюдаемое рентгеновское излучение представляет собой ударные волны — результат активации квазара, произошедшей около четырех миллиардов лет тому назад», — предполагает доктор Алан Стоктон (Alan Stockton) из Гавайского университета в Гонолулу.

Авторы исследования пришли к выводу, что природу облаков, формирующих рентгеновское излучение, нельзя объяснить охлаждением горячего межгалактического газа или нагревом высокоэнергетичными джетами из квазаров, поскольку в квазарах 4C37.43 и 3C249.1 не обнаружены ни оболочки из горячего газа вокруг указанных областей, ни участки рентгеновского излучения, связанные с радиоволнами из квазаров.

Д-р Хай Фу (Hai Fu) из Гавайского университета предлагает следующее объяснение природы этих облаков: при образовании звезд или активации самого квазара выделяется огромное количество газа, который с огромной скоростью распространяется за пределы галактики, в которой находится квазар. На рисунке показано истечение газа из центра галактики при «включении» квазара.

Результаты компьютерного моделирования формирования звезд и роста черных дыр при слиянии галактик согласуются с этим предположением. В частности, результаты моделирования, проведенного группой исследователей под руководством д-ра Тицианы Ди Маттео (Tiziana Di Matteo) из университета Карнеги-Меллон, показали, что при слиянии галактик газ направляется в их центральные области, создавая таким образом условия для формирования звезд и роста центральной черной дыры.

Поток газа в черную дыру высвобождает огромное количество энергии, в результате чего рождается квазар. Энергия, выделяемая квазаром, выбрасывает газ из галактики в виде так называемого галактического ветра. Данные, полученные рентгеновским космическим телескопом Chandra, являются, кроме всего прочего, доказательством существования ветра, возникающего в результате активации квазара.

Согласно предположениям ученых, за 100 млн. лет галактический ветер выведет весь газ из центральных областей галактики, в результате чего прекратится и образование звезд, и рост черной дыры. Фаза активности квазара закончится, и галактика перейдет к сравнительно спокойному этапу своего существования. Порядок в галактике будет время от времени нарушаться только в процессе поглощения ближайшей галактики, меньшей по размеру, в результате чего вновь активизируется «дремлющая» сверхмассивная черная дыра.