По современным представлениям, скопления галактик, эти крупнейшие из известных ученым объектов во Вселенной, образовались из первичных газовых облаков, и одним из побочных продуктов этого процесса также стали облака горячего газа, пронизывающие в скоплени
Кристиан Кайзер (Christian Kaizer) из Саутгемптонского университета и Маркус Брюгген (Marcus Bruggen) из Бременского международного университета обнаружили, что периодический подогрев газа может осуществляться под действием высокоэнергетичных струй вещества, излучаемых сверхмассивными черными дырами. Результат был получен при моделировании на суперкомпьютере поведения межгалактического газа и его взаимодействия с галактиками. Исходными посылками для построения модели стал факт обнаружения облаков этого газа по их рентгеновскому излучению, что свидетельствует о высокой температуре газа в них. Однако за несколько миллиардов лет, прошедших с момента образования скоплений, газ вроде бы должен значительно остыть, чего на самом деле не наблюдается.
Известно, что внутри каждого скопления есть какое-то количество галактик со сверхмассивными черными дырами, в том числе и интенсивно поглощающими вещество. В процессе падения на черную дыру вещество, ускоренное до околосветовых скоростей, интенсивно разогревается и начинает излучать энергию в рентгеновском диапазоне. Часть рентгеновского излучения (как и другого электромагнитного) испускается в виде двух узких струй, направленных в противоположные стороны вдоль оси вращения черной дыры.
Что же удалось выяснить из изучения свойств компьютерной модели процесса?
При остывании межгалактический газ начинает "перетекать" внутрь галактик под действием их гравитационного притяжения. Постепенно газ остывает настолько, что начинает поглощаться черной дырой. При падении на нее он разогревается, и энергия излучается в межгалактическое пространство в виде струй - ее вполне достаточно, чтобы вновь разогреть газ в межгалактическом пространстве.
"Наши результаты показывают, - поясняет г-н Кайзер, - что черные дыры в активных галактиках ведут себя подобно космическим термостатам".
При остывании горячего газа в галактических скоплениях до низких температур он начинает перетекать в центр скопления. Некоторое время черная дыра пассивно ожидает, но затем поглощает какое-то количество холодного газа, и энергия, выделяющаяся в этом процессе, в виде струй поступает обратно в газ, содержащийся в скоплении. Газ разогревается, покидая центральную область скопления. Тем самым черная дыра лишается притока вещества и на время "отключается". Газ остывает вновь, и процесс повторяется опять и опять.
