Image: E. Scannapieco/ M. Brueggen / ASU Fulton High Performance Computing Initiative.
Астрономы выяснили, каким образом сверхмассивные черные дыры
останавливают образование звезд в галактических скоплениях. Статья
исследователей появилась в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а ее краткое изложение приводит сайт Королевского астрономического общества. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.
Многочисленные данные наблюдений активных галактических ядер в центрах
галактических скоплений, выполненные при помощи орбитальных телескопов
Сhandra и XMM-Newton, позволили установить интересный факт.
Оказывается, в окрестностях данных объектов имеется механизм,
препятствующий остыванию газа до состояния, когда начинается активное
звездообразование (звезды образуются в результате гравитационного
коллапса достаточно холодных облаков космической материи).
Ранее исследователи предполагали, что дело в сверхмассивных
черных дыр, которые "обитают" в центрах галактик. Компьютерное
моделирование, однако, оказалось не способно выявить детали работы
механизма - температура газа вокруг дыры стабилизировалась, но
ненадолго. В рамках нового исследования специалистам наконец удалось
построить устойчивую модель окрестности черной дыры. Причина неудач
предыдущих моделей оказалась в недостаточном внимании к турбулентности.
В новой работе исследователи строили компьютерную модель
процессов, основанную на приближенных решениях уравнений газовой
динамики. В частности, специалисты включили в модель математическое
описание турбулентности в облаках газа, вызываемой джетами - выбросами
материи из окрестности дыры. Расчеты показали, что подобная модель дыры
оказывается устойчивой в течение нескольких миллиардов лет, что хорошо
согласуется с данными наблюдений.
Процессы, происходящие в окрестности черных дыр являются
предметом пристального внимания ученых. Так совсем недавно
исследователям удалось получить в некотором смысле обратный результат.
Расчеты показали, что в бурной окрестности черной дыры существуют
своего рода "островки спокойствия". В этих районах процессы
звездообразования идут своим чередом, что приводит к появлению вполне обычных скоплений. Примером может служить скопление Arches, которое расположено на расстоянии 25 тысяч световых лет от Земли. Turbulence responsible for black holes' balancing act
Lenta.ru |