Чандра помогает решить головоломку о малом звездообразовании в скоплениях галактик

Галактические кластеры, подобные Персею и Деве, являются крупнейшими объектами во Вселенной, содержат сотни отдельных галактик, которые удерживаются вместе под действием силы тяжести и погружены в газ, достигающий температуры в несколько миллионов градусов. Исключая темную материю, этот горячий газ  - самая весомая составляющая скоплений галактик и ярко светится в рентгеновском свете, который обнаруживает космический телескоп Чандра, начавшим работу в 1999 году.

Со временем, газ в центрах этих скоплений должен остыть достаточно для начала процесса звездообразования, но астрономы обнаружили, что это не происходит во многих галактических скоплениях. Ученым было известно, что газ лишен возможности охлаждения и формирования звезд, но они не понимают, почему.

Но команда исследователей во главе с Ириной Журавлевой из Стэнфордского университета,  Института астрофизики частиц и космологии Кавли сообщают, что обнаружили доказательства тепла, направляемого от турбулентных движений определенных сигнатур, обнаруженных на рентгеновских изображениях. Они сообщили о своих результатах в последнем онлайн-выпуске журнала Nature.

Предыдущие исследования показали, что сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах больших галактик в середине этих кластеров, излучают огромное количество энергии вокруг в виде мощных струй высокоэнергетических частиц, которые вызывают пузыри в горячем газе.

Новое исследование показало, как энергия может передаваться от этих пузырей в окружающий газ, что генерирует турбулентность, которая рассеивает газ и заставляет его оставаться горячим на протяжении миллиардов лет. Доказательства были найдены в данных Чандра, полученных от длительных наблюдений Персея и Девы. Во время этих наблюдений, команда смогла измерить колебания в плотности газа и оценить его турбулентность.

Результаты команды подтверждают модель «обратной связи», в которой участвуют сверхмассивные черные дыры в центрах скоплений галактик. В то время как слияние между парой галактических скоплений также производят турбулентность, авторы считают, что вспышки сверхмассивных черных дыр являются основным источником этого явления в большинстве кластеров.