Рентгеновская обсерватория НАСА “Чандра” находит новый ответ на вопрос, почему в гигантских эллиптических галактиках мало молодых звезд, если они вообще там имеются. Полученное новое доказательство подтверждает важную роль, которую играют сверхмассивные черные дыры в эволюции своих родительских галактик.

[730x]
Снимки четырех эллиптических галактик, полученные с помощью рентгеновской обсерватории “Чандра”.
Авторы снимков: Рентгеновский диапазон: НАСА/CXC/Стэнфордский университет/Н. Вернер и др. (N.Werner); оптический диапазон : DSS(Цифровой обзор неба)
Поскольку активность, связанная с процессами звездообразования, во многих гигантских эллиптических галактиках существенно снижена, то эти галактики населены, по большей части, древними (давно появившимися на свет) звездами, отличающимися низкой массой и красным цветом при наблюдении в оптическим диапазоне. Вот почему астрономы назвали такие галактики "красными и мертвыми”.

Ранее считалось, что такие красные мертвые галактики не содержат больших количеств холодного газа – топлива, необходимого для звездообразования, – что вполне объясняет отсутствие в них молодых звезд. Тем не менее, астрономы использовали космическую обсерваторию ЕКА “Гершель” для того, чтобы попытаться обнаружить неожиданно большие количества холодного газа в отдельных гигантских эллиптических галактиках. Среди отобранных восьми галактик у шести галактик обнаружились огромные запасы холодного газа. Впервые астрономы зафиксировали большие количества холодного газа в гигантских эллиптических галактиках, которые сосредоточены не в центре массивного галактического скопления.

Учитывая огромные количества холодного газа, которые были обнаружены, астрономы предположили, что в этих галактиках происходят довольно бурные процессы формирования звезд, вопреки реально наблюдаемой картине. Чтобы попытаться объяснить такое противоречие, астрономы провели исследование излучения галактик на других длинах волн, включая волны рентгеновского диапазона и радиоволны. На основании наблюдений обсерватории «Чандра» была составлена карта температуры и плотности горячего газа в этих галактиках. Для шести галактик, в которых наблюдалось изобилие холодного газа, в том числе для NGC 4636 и NGC 5044, приведенных здесь, рентгеновские данные служат доказательством того, что горячий газ является охлаждающим, обеспечивая источник холодного газа, наблюдаемый с помощью телескопа “Гершель”. Однако было замечено, что процесс охлаждения прекращается еще до того, как холодный газ успевает конденсироваться и принять участие в процессе формирования звезд. Возникает вопрос: что мешает начаться процессу звездообразования?

Веские доказательства обнаружены на снимках, сделанных рентгеновской обсерваторией “Чандра”. Горячий газ, сосредоточенный в центральной части каждой из шести галактик, содержащих холодный газ, по-видимому, находится в значительно более активном (возбужденном) состоянии, чем в системах, свободных от холодного газа. Это свидетельствует о том, что выброс материи осуществляется из областей, близко расположенных к центральной черной дыре. Такими выбросами, возможно, отчасти управляют массивные скопления холодного газа, переместившиеся ближе к черной дыре. При выбросах материи большая часть энергии выделяется в центре галактики, где сосредоточен холодный газ, препятствуя тому, чтобы холодный газ охладился до такой степени, чтобы мог быть запущен процесс звездообразования.

В других галактиках, NGC 1399 и NGC 4472, представляющих выборку, также формируется мало звезд, если процесс звездообразования имеет место, но внешне они выглядят совсем иначе. В этих галактиках холодный газ не был зарегистрирован, а горячий газ в центральных областях галактик отличается значительным спокойствием. Кроме того, для этих галактик характерно наличие мощных джетов (струй) высокоэнергетических частиц, как показано на снимках, сделанных в диапазоне радиоволн очень большой антенной решеткой (Very Large Array) имени Карла Г. Янского Национального научного фонда США. По всей вероятности, эти джеты приводятся в движение горячим газом, падающим на центральные сверхмассивные черные дыры. Противодействуя падающему горячему газу, джеты с силой отбрасывают газ назад, создавая огромные полости, которые наблюдаются на снимках, сделанных обсерваторией “Чандра”, и при этом они нагревают выбрасываемый горячий газ, испускающий рентгеновское излучение, предохраняя его от охлаждения и образования холодного газа и звезд. Центры галактик NGC 1399 и NGC 4472 выглядят спокойнее в рентгеновском диапазоне, чем центры остальных галактик, вероятно, по причине того, что их более мощные джеты создают довольно протяженные полости, растянувшиеся на достаточно большие расстояния от центра, где рентгеновское излучение слабее, оставляя яркие ядра галактик в невозбужденном состоянии.

Статья, в которой представлены эти результаты, была опубликована в выпуске журнала “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” (“Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества”) от 25 февраля 2014 года, и размещена в Интернете для свободного доступа в онлайн версии. Ведущим автором статьи является Норберт Вернер (Norbert Werner) из Стэнфордского университета в Калифорнии.

Центр космических полетов имени Маршалла, НАСА, в Хантсвилле, штат Алабама, руководит программой “Чандра” от имени Управления научных программ в Вашингтоне. Смитсоновская астрофизическая обсерватория в Кембридже, штат Массачусетс, управляет полетом обсерватории “Чандра” и руководит проведением научных исследований.

Источник: http://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/red...ead-galaxies.html#.U415bvl_tyV
Перевод: Дорохова Елена http://www.astrogorizont.com/content/read-zavesa_tayny