Астрономи от Йоркския университет и техни колеги откриха най-бързия вятър, регистриран някога близо до свръхмасивна черна дупка в ултравиолетовия диапазон - частта от светлинния спектър, невидима за човешкото око. Газовият поток на това място се движи към нас с 30% от скоростта на светлината.
Нов астрономически рекорд до свръхмасивна черна дупка
Този вятър произхожда от обект, наречен J2318. Той се намира в района на Големия квадрат на съзвездието Пегас. Самата черна дупка има маса 1,7 милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето. Професор Патрик Хол от университета в Йорк отбелязва, че подобна маса е доста типична, но скоростта на газа прави това откритие рекордно за ултравиолетовите дължини на вълните, въпреки че учените са наблюдавали по-бързи ветрове в рентгеновите лъчи. Изследователите публикуваха резултатите си в The Astrophysical Journal.
Прочетете също: Черна дупка може да експлодира през следващите 10 години: Има ли заплаха?
Вятърът се генерира от квазар, обграждащ черна дупка. Почти всяка голяма галактика съдържа свръхмасивна черна дупка, но противно на популярния мит, тя не поглъща цялата материя около нея. Част от материята се върти спираловидно навътре, образувайки диск от горещ газ около дупката. Този диск се нарича квазар. Той е по-голям от орбитата на Земята, по-горещ от повърхността на Слънцето и свети толкова ярко, че светлината му се улавя от телескопи в цялата наблюдаема вселена.
Светлината на квазара избутва газ от черната дупка, създавайки вятър. Водещият автор Лукас Сийтън сравнява този поток с ураган от категория 79, ако такъв мащаб съществуваше на Земята. Всяка категория земен ураган духа с 20% по-бързо от предишния и това сравнение ни помага да си представим истинската сила на потока, който няма аналози на нашата планета.
Прочетете също: Как се образуват черните дупки - мистерията най-после е разгадана
На Земята вятърът духа поради променящото се атмосферно налягане, но в квазарите газът се задвижва от самата светлина. Отделни частици светлина, които физиците наричат фотони, се сблъскват с или се абсорбират от газови атоми, което кара газа да се ускори. Квазарите излъчват толкова много фотони, че тези малки тласъци се сумират и ускоряват материята до огромни скорости.
Учените обаче се сблъскали с научна мистерия. Фотоните могат да избият всички електрони от атомите, правейки този газ невидим за инструментите за наблюдение. Но астрономите са се натъкнали на непокътнати йони в този поток – въглеродни и силициеви атоми, които са загубили само част от електроните си. Как точно светлината ускорява този газ до такива скорости, като същевременно запазва йоните непокътнати, остава загадка за изследователите.
Тези мощни газови потоци носят огромни количества енергия, които влияят на галактиките около тях. Съавторът на изследването Паола Родригес Идалго, доцент в университета Вашингтон Ботел, обяснява, че тези ветрове служат като липсващото звено, свързващо активния център на галактиката с останалата част от нея. Учените включват този процес в компютърни симулации на образуването на галактики от десетилетия. Сега обаче астрономите се нуждаят от повече данни от наблюдения, за да разберат този механизъм на практика и да гарантират, че техните компютърни модели работят правилно.
Този рекорден вятър е открит с помощта на данни от проекта SDSS - международно звездно проучване, което астрономите актуализират от 1998 г. През 2023 г. студентката Мариан Велтри изучава данни от програмата SDSS-V, която картографира черни дупки, и забелязва, че квазарът J2318 изглежда необичайно. След това Патрик Хол разглежда обекта, използвайки софтуер, конфигуриран от друг студент, Дзъчжоу Джу, и осъзнава, че вятърът се движи изключително бързо.
За да потвърдят този рекорд, учените незабавно поискали време на осемметровия телескоп Gemini North в Хавай. Мариан Велтри също събра данни за яркостта на квазара през последните двадесет години. Оказва се, че J2318 бавно променя яркостта си, точно както другите квазари, и едва когато астрономите внимателно изследвали спектъра – светлина, разбита на отделни цветове като дъга, успели да открият бързия вятър. Астрономите сега продължават да търсят други ултрабързи газови потоци от квазари, както в близкия космос, така и в най-отдалечените краища на Вселената, които съвременните телескопи могат да открият.
Прочетете също: Черна дупка колкото 17 милиона слънца се събуди
