Наявність великої кількості молекул у потоках речовини (їх часто називають «вітром» — Ред.), які рухаються від надмасивних чорних дір в центрах галактик, досі дивує астрономів. Ці вітри виявлено понад десять років тому. Дивина в тому, що молекули утворюються в найхолодніших ділянках космічного простору, а чорні діри — найбільш енергетичні явища у Всесвіті. Відкриття в їхніх вітрах молекул, те саме, що знайти шматочки льоду всередині розжареної печі.
Астрономи сумнівалися, що хоча б якась речовина може витримати сильні енергетичні відпливи. Нова теорія, запропонована науковцями з Центру міждисциплінарних досліджень та досліджень в астрофізиці (Center for Interdisciplinary Research and Exploration in Astrophysics, CIERA) Північно-західного університету (США), пояснює таку особливість. Це не молекули, які вбереглися від руйнування, а нові, що народилися всередині вітрів і мають унікальні властивості. Вони дозволяють їм пристосовуватися і «мешкати» в несприятливих умовах.
Відтік речовини, спричинений дією центральної чорної діри в галактиці. Фото з сайту www.sciencedaily.com.
Статтю науковців з викладом нової теорії оприлюднив журнал «Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). Її автори Олександр Річінґс (Alexander Richings), який розробив комп’ютерну модель докладних хімічних процесів у міжзоряному газі, прискореному внаслідок зростання надмасивних чорних дір, та Клод-Андре Фаушер-Ґіґер (Claude-André Faucher-Giguère), котрий вивчає утворення та еволюцію галактик.
«Коли вітер, спричинений чорною дірою, нагріває газ до високих температур, то це призводить до руйнування будь-яких молекул», — сказав Річінґс. «Моделюючи молекулярну хімію в комп’ютерних симуляціях вітрів чорної діри, ми виявили, що цей нагрітий газ може згодом охолонути, що приведе до утворення нових молекул».
Ця теорія відповідає на питання, поставлені попередніми спостереженнями, зробленими кількома передовими астрономічними обсерваторіями, зокрема космічною обсерваторією «Гершель» (Herschel Space Observatory) та Великою міліметровою антеною Атакама (Atacama Large Millimeter Array) — потужним радіотелескопом, розташованим в Чилі.
У 2015 р. астрономи підтвердили існування енергетичного відтоку з надмасивних чорних дір, знайдених в центрі більшості галактик. Ці потоки вбивають все на своєму шляху, викидаючи «сировину», зокрема молекули, яка є паливом для процесу формування зір. Також передбачають, що ці вітри відповідають за існування «червоних та мертвих» еліптичних галактик, в яких нові зорі не можуть утворюватися.
Але в 2017 р. астрономи спостерігали рух нових зір, що сформувалися в такому вітрі — явище, здавалося б, неможливе, зважаючи на екстремальні умови в потоках від чорної діри. (Див. «Зорі народжуються з речовини, викинутої надмасивними чорними дірами»)
З молекулярного газу формуються зорі, тому теорія утворення молекул Річінґса і Фаушера-Ґіґера допомагає пояснити формування нових зір у вітрах. Вона підтверджує попередні прогнози, що вітри чорної діри руйнують молекули після першого зіткнення, але також передбачає утворення нових молекул, зокрема водню, одноокису вуглецю та води.
«Вперше було імітовано процес формування молекул і, як ми вважаємо, це дуже вагоме пояснення результатів їх спостережень у вітрах від супермасивної чорної діри, що є однією з основних невирішених проблем в цій галузі», — сказав Фаушер-Ґіґер.
Науковці прогнозують, що молекули, які утворюються у вітрах, мають вищу температуру і яскравіші в інфрачервоному світлі порівняно з тими, що були зруйновані таким вітрами. Цю теорію буде перевірено, коли NASA запустить космічний телескоп імені Джеймса Вебба навесні 2019 р. Якщо теорія правильна, телескоп зможе докладно відслідковувати відтік речовини від чорної діри, використовуючи інфрачервоне випромінювання.
За інф. з сайту www.sciencedaily.com підготував Іван Крячко
