Газовые облака в квазарах сдувает всего за сто лет

Астрономы Нуртен Филиц Ак и Уильям Нильсен Брандт из Университета штата Пенсильвания (США) вместе с группой коллег объявили, что за последние десять лет в 19 удалённых квазарах исчезли газовые облака.

Напомним, что квазары считаются активными ядрами далёких галактик, отстоящих от нас на миллиарды световых лет. Источниками их светимости в радиодиапазоне являются аккреционные диски вокруг их сверхмассивных чёрных дыр, которые располагаются в центре квазара. Хотя газа такие ЧД поглощают много, притягивают они его ещё больше, причём настолько, что весь он не может быть поглощён, а потому «излишек» увлекается так называемым квазарным ветром («дующим» со скоростями до тысяч километров в секунду) — мощным противотоком газа, который идёт в направлении, обратном той части газа и пыли, что проваливается в чёрную дыру.

Квазар SDSS J093620.52+004649.2 в представлении художника. Красным показан аккреционный диск, голубым — «квазарный ветер». (Изображение NASA / CXC / M. Weiss, Nahks Tr'Ehnl, Nurten Filiz Ak.)

Эти газовые потоки легко обнаружить по широким спектральным линиям поглощения электромагнитного излучения, попадающего к нам от самих квазаров. Чем выше скорость «квазарного ветра», тем шире спектральная линия поглощения (ширина линии поглощения зависит от масштаба эффекта Доплера).

Долгое время считалось, что «квазарный ветер» — явление по меньшей мере долговременное. Этому способствовал и тот факт, что обычно квазары наблюдаются по одному разу (систематические наблюдения за ними пока не ведутся).

Три последних года взявшиеся восполнить этот пробел астрономы из Пенсильвании, вооружившись данными Слоановского цифрового обзора неба, повторно исследовали ряд ранее изученных квазаров. Информации набралось по 582 квазарам с широкими спектральными линиями поглощения (то есть с «квазарным ветром»). Так вот, 19 из них, что имели «квазарный ветер» ещё в 2009–2011 годах (по локальному календарю Земли), к нынешнему году широких спектральных линий не показывали. «Ветер» закончился.

SDSS J093620.52+004649.2 в различных масштабах. Из него и ещё 18 подобных образований «квазарный ветер» выдул окружающий центральную ЧД газ. (Иллюстрация Roger Sinnott, Rick Fienberg, Alan MacRobert.)

Получается, что примерно 3% исследованных квазаров (в основном за последние три года, когда была проведена бóльшая часть наблюдений) полностью переместили своим «ветром» весь избыточный газ от дисков вокруг центральной ЧД. В том случае, если перед нами нормальное явление (а квазары расположены далеко друг от друга и вряд ли подвержены воздействию общих сторонних факторов), следует предположить, отмечают учёные, что облако газа вокруг центральной ЧД существует в среднем 100 лет — совсем немного по астрономически меркам. А значит, процессы поглощения вещества, происходящие там, весьма быстры и энергичны — в куда большей мере, чем представлялось.

Соответствующее исследование опубликовано в Astrophysical Journal, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Phys.Org.