24.04.2010 | Наука

Физики поняли, за счет чего растут черные дыры

Астрофизики из Калифорнийского университета в Беркли (США) провели моделирование перемещения газа в галактике и выяснили, какие процессы способствуют его движению в направлении растущей черной дыры.

Об этом сообщает «Компьюлента». Принято считать, что центральные области многих галактик заняты сверхмассивными черными дырами, масса которых увеличивается с притоком газа. Это же вещество, однако, может расходоваться на формирование звезд; следовательно, некий процесс, направляющий поток газа к центру системы, должен одновременно снижать интенсивность звездообразования.

На значительных расстояниях роль такого механизма играют возмущения, вызванные столкновениями с другими галактиками, и газ беспрепятственно приближается на 10–100 пк к черной дыре, где ее гравитационное воздействие становится весьма ощутимым и подавляет эти возмущения. Здесь возникает проблема: теории не могут объяснить, что заставляет газ преодолевать оставшееся расстояние и сдерживает формирование звезд. Удовлетворительное описание процесса аккреции дается лишь на малых расстояниях (менее 0,1 пк от черной дыры), что, как видим, оставляет пробел размером в те же 10–100 пк.

В некоторых галактиках, как свидетельствуют наблюдения, вблизи черных дыр находятся крупные эллиптические диски, содержащие старые звезды. Самый известный и хорошо изученный пример такого объекта располагается в галактике Андромеды (М31), удаленной от Млечного Пути «всего» на 2,5 млн световых лет. Ученые пока не установили точные причины образования подобных дисков и не выяснили, насколько часто они встречаются.

Авторам рассматриваемой работы удалось связать две описанные выше проблемы друг с другом и найти возможное решение. Моделируя движение газа, они обнаружили, что образующиеся звезды естественным путем формируют эллиптические диски, которые затем взаимодействуют с потоками газа и способствуют их продвижению вглубь галактики. Многие расчетные характеристики дисков прекрасно соответствовали параметрам структуры, наблюдаемой в галактике М31.

«Привлекательность этой модели заключается в том, что она дает корректное объяснение перемещений газа в большом диапазоне расстояний», — комментирует коллега авторов Скотт Тремейн из Института перспективных исследований (США).

Ранее группа ученых под руководством Петера Йонкера из Нидерландского института космических исследований впервые точно определила расстояние до V404 Cygni, ближайшей от нас черной дыры, массивного, невидимого объекта, поглощающего все вокруг себя. Выяснилось, что черная дыра находится на вдвое меньшем расстоянии от Земли, чем предполагалось. Согласно расчетам ученых, расстояние от Земли до V404 Cygni составляет 7,8 тыс. световых лет, притом, что ранее ученые считали это расстояние равным 15 тыс. Исследователи рассказали, что точное измерение расстояния помогает в понимании эволюции черных дыр.

Источник — ИА «Росбалт»