Группа ученых из Германии и США показала, что стабильность процесса образования звезд в галактиках поддерживают выбросы вещества (джеты) с аккреционных дисков черных дыр.
При наблюдениях скоплений галактик с помощью рентгеновских телескопов специалисты установили, что газ, находящийся в центрах некоторых из них, быстро остывает и уплотняется; естественным результатом описанного процесса должно стать формирование звезд, однако этого не происходит. Вносить равновесие в систему, как предполагали ученые, могут джеты, образующиеся в те моменты, когда охлажденный газ достигает аккреционного диска расположенной в ядре скопления сверхмассивной черной дыры. «Механизм воздействия джетов, впрочем, оставался неизвестен», — напоминает один из авторов рассматриваемой работы Эван Сканнапьеко (Evan Scannapieco) из Университета штата Аризона.
Германо-американская группа провела масштабное моделирование параметров «саморегулируемого» скопления с учетом явления турбулентности, которое ранее никогда не принималось во внимание. Как оказалось, именно турбулентность позволяет черной дыре, активность которой циклически возрастает и убывает, поддерживать равновесие в системе.
Упомянутые циклы активности ученые описывают следующим образом: сначала охлажденный газ приближается на некоторое критическое расстояние к черной дыре и оказывается выброшен в окружающее пространство. Образование джета приводит к возникновению турбулентности, и масса остывшего газа перемешивается с горячей струей; смесь высокой температуры уже не стремится приблизиться к аккреционному диску, а потому выброс вещества (а с ним и турбулентное движение) постепенно прекращается. Процесс перемешивания также останавливается, газ в центре скопления опять начинает охлаждаться, и все повторяется заново.
«Обработав результаты моделирования, мы обнаружили, что период «молчания» — отсутствия джетов — виртуальной черной дыры по длительности полностью соответствует времени затухания турбулентности», — объясняет г-н Сканнапьеко. По словам авторов, баланс в моделируемой системе сохранялся на протяжении нескольких миллиардов лет.
"портал «Компьютерра–Онлайн»"
