Астрономы вычислили место рождения материи

Истечение «языка» газа из центра галактики. Иллюстрация Physorg

Сегодня теоретики бьются над тем, как соединить космологические феномены и квантовые закономерности (два противоположных по своей природе состояния) с эффектом «спутанности» (entanglement) двух разделенных в пространстве элементарных частиц. Большие надежды возлагаются на приближающийся новый запуск большого адронного коллайдера (LHC). Напомним, что, перед тем как он был выведен на профилактику, были открыты какие-то туманные аномалии, исследование которых, как надеются экспериментаторы, позволит прояснить ситуацию с темными материей и энергией. Последних, как считается, в три раза больше, чем видимой материи во Вселенной.

Мониторинг Вселенной осуществляется сегодня с помощью наземных и орбитальных систем наблюдения и телескопов, генерирующих изображения во всем спектре известных видов излучений. Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра», названная в память о нобелевском лауреате индийце Чандрасехаре, выявила в далекой туманности (NGC) уникальный источник чрезвычайно яркой светимости, включающий сразу три вспышки сверхновых. Такого не было последние 15 лет. Новый объект, представляющий собой две спирально закрученные галактики, – как наш Млечный Путь, – удален от Земли на 130 млн световых лет и расположен в созвездии Большой Собаки.

В этой галактике тоже есть парные рентгеновские «светочи». Один из них представляет собой обычную звезду, а второй – нейтронную, а может быть, и черную дыру, вращающуюся вокруг. При этом гигантская гравитация буквально «высасывает» материю в виде газа из центрального объекта. Как и вещество внутренних слоев дисков вокруг черной дыры, газ, «падающий» на поверхность дыры или нейтронной звезды, разогревается до миллионов градусов, генерируя рентгеновское излучение.

Рентгеновские источники повышенной светимости в виде двух спиральных галактик.

Однако новооткрытая в созвездии Большой Собаки галактическая система имеет намного более яркую светимость в рентгеновском диапазоне. Астрономы спорят о природе объекта, однако все соглашаются с тем, что это весьма интересный и непохожий на другие «бинар». Помогает рассмотрению деталей строения двух галактик наложение в видимом диапазоне, полученное с помощью телескопа «Хаббл», а также в инфракрасном, регистрируемом телескопом «Спитцер». Комбинированное изображение включает 7 из 12 ранее «спокойных» источников, которых не видели в ходе прежних наблюдений.

«Включение» указанной семерки свидетельствует скорее всего об интенсивных процессах рождения новых звезд, о чем говорят рентгеновские вспышки в спиралях галактик. Характер орбиты главного объекта в паре говорит также о том, что «компаньон» молод и имеет гигантскую массу. В процессе столкновений генерируются мощные ударные волны, действие которых приводит к коллапсу газовых облаков. Уплотнение их вещества порождает новые звезды и яркую светимость рентгеновских лучей.

Расчеты показали, что скорость звездообразования составляет до 24 новых звезд в течение года (в Млечном Пути – всего лишь 1–3 новых солнца с жизненным циклом примерно 10 млрд лет). Новые данные «Чандры» опубликованы в Astrophysical J.

А журнал Nature поместил результаты наблюдений, проведенных в университете английского Хертфордшира. Астрономы пристально следили за компактной галактикой SDSS, буквально исторгающей из себя разогретый до разных температур газ, что позволило «разукрасить» его струю в разные компьютерные цвета. Исследователи полагают, что молекулярный газ из галактических ядер, имеющих средний размер около 20 килопарсек (1 кпк – это 60 световых лет), известен как межзвездная среда, в которой рождаются, как говорилось выше, новые звезды.

В Хертфордшире наблюдали пусть и компактную галактику с радиусом 100 кпк, но струя газа из нее уходила в космос на 10 кпк со скоростью 1000 км/сек! Ученые рассчитали, что кинетическая энергия истечения газа сопоставима с давлением звездного скопления, свидетельствующего об интенсивном звездообразовании в ядре галактики. Высвобождающаяся энергия приводит к исторжению газовых масс из центральных галактических областей. Подобное перераспределение материи становится причиной снижения скорости и количества новообразующихся звезд...