Космический телескоп «Джеймс Уэбб» на фоне Земли во второй точке Лагранжа в представлении художника. Картина не очень реалистична, поскольку строго за Землей должно располагаться Солнце, а здесь оно где-то наверху..
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» помог астрономам обнаружить необычные потоки газа в массивных галактиках, которые уже прекратили активно формировать новые звезды. Причем одна из них показала настолько мощный выброс, что исследователи назвали его самым экстремальным из когда-либо измеренных в видимой Вселенной.
Речь идет о 23 массивных спокойных галактиках из эпохи, когда Вселенной было от 1,3 до 2,3 млрд лет. Их красное смещение находится в диапазоне z = 2,82–4,62.
Ученые изучали не горячий ионизированный газ, который обычно ищут при подобных наблюдениях, а гораздо более прохладный нейтральный. Его удалось обнаружить по характерному следу натрия — так называемому дублету Na I D в спектре галактик. Этот прием особенно важен: нейтрального газа в потоках может быть в 10–100 раз больше, чем ионизированного.
Космический «фонтан» или «Туда и обратно»
Из 23 галактик избыток спектрального поглощения натрия обнаружили в 13, а в семи зафиксировали явное синее смещение спектральной линии. Это означает, что газ движется в нашу сторону, соответственно удаляясь от своей галактики (которая сама движется от нас в силу расширения Вселенной).
Дальше начинается самое любопытное. Во всех галактиках, где обнаружили поток нейтрального газа, скорость его выброса превышала текущую скорость образования звезд. Казалось бы, вот он — механизм, который должен окончательно лишить галактику сырья для новых светил. Но космос, как обычно, добавил «мелкий шрифт».
Большая часть выброшенного газа движется недостаточно быстро, чтобы навсегда покинуть галактику. По расчетам исследователей, вещество может через несколько миллионов или даже сотен миллионов лет вернуться обратно. Получается своеобразная временная релокация: газ выбрасывается наружу, остывает, а затем возвращается на родину.
Распределение объектов в поле зрения JWST. Минимальная масса наблюдаемых объектов — 10^10.5 M⊙. Объекты с избыточным поглощением натрия, указывающим на отток газа, обозначены серыми треугольниками.Кстати, в названии статьи There and Back Again в журнале Astronomy & Astrophysics, где опубликованы результаты исследования, содержится отсылка на знаменитую повесть Джона Толкина «Хоббит, или Туда и обратно».
Пока нельзя утверждать, что такие потоки окончательно «убивают» галактики. Авторы исследования предполагают, что это скорее кратковременные циклы выброса и возвращения вещества, чем окончательное удаление газа.
Рекордсмен DD-236 и загадка черной дыры
Особенно выделилась на общем фоне галактика DD-236. В ней зарегистрировали самый мощный поток газа, измеренный у далекой галактики за пределами Млечного Пути. Одновременно там нашли признаки активно питающейся сверхмассивной черной дыры.
Превращать черную дыру в главного космического злодея исследователи пока не спешат. Связь между активностью черных дыр и выбросами оказалась далеко не прямой.
Из 13 галактик с потоками только две демонстрировали признаки активно питающихся черных дыр. В то же время две галактики с подтвержденными активными черными дырами вообще не показали подобных выбросов. Правда, два наиболее мощных потока действительно связаны с активными черными дырами. Ученые допускают, что на картину могли влиять как прежняя активность галактических ядер, так и продолжающиеся слияния галактик. Напомним, что мы видим галактики из ранней Вселенной, когда активно формировалась структура мироздания.
Похожие космические «ветры» уже попадали в поле зрения авторов Hi-Tech Mail. Например, мы рассказывали о галактике CRISTAL-02, где поток холодного газа уносил вещество примерно вдвое быстрее, чем оно расходовалось на образование звезд. В том случае речь тоже шла о галактике ранней Вселенной, находившейся примерно через миллиард лет после Большого взрыва.
Еще один тематический материал Hi-Tech Mail — статья о галактике GS-NDG-9422: в ней газ оказался ярче звезд, что также показывает, насколько необычными были физические процессы в молодых галактиках.
Черная дыра генерирует струю электромагнитного излучения и выдувает газовые потоки из центра галактики. Обычно этот процесс тормозит звездообразование или вообще сводит его на нет. Но если газ сможет вернуться «на родину», для галактики еще не все потеряно.А буквально только что вышла публикация о наблюдениях «Джеймсом Уэббом» галактики М77 («Кальмар»), где скрытый за пылью поток газа из окрестностей сверхмассивной черной дыры оказался гораздо мощнее прежних оценок. Максимальная скорость там достигает 2000 км/с, что превысило четвертую космическую скорость для М77. В нее потерянный газ уже вряд ли вернется.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
