Черные дыры.Сдерживание формирования звезд в галактиках. Поглощение окружающего газа, страница 2

Выброс находится на расстоянии в 2.6 миллиарда световых лет (для сравнения: наиболее удаленные из известных галактик расположены в 12 миллиардах световых лет от нас). Световой год - это расстояние, которое проходит свет за один год, это величина является также естественной мерой времени. Таким образом, эта галактика более молодая, чем многие, и неплохо сохранилась после многочисленных стадий формирования.

Основываясь на стандартном предположении о том, что 10 процентов всей гравитационной энергии идет на образование струй, было подсчитано, какое количество газа было поглощено за 100 миллионов лет, в течение которых происходит выброс. Вызывает удивление ученых тот факт, что газа оказалось достаточно, чтобы такая относительно молодая черная дыра могла питать подобный выброс.

"Я был ошеломлен, обнаружив, что поглощена масса более 300 миллионов масс Солнц ",- говорит ведущий исследователь Бриан Мак'Намара (Brian  McNamara) из Университета Огайо. "Это почти столько же, какова масса самой сверхмассивной черной дыры, поглотившей этот газ".

Интересно, что является в таком случае источником газа. Пауль Нулсен (Paul  Nulsen), астрофизик из  Harvard-Smithsonian Center of Astrophysics, имеет по этому поводу несколько идей. По его мнению, подобным источником могут служить газ, звезды или даже другие черные дыры, происходящие из слияния галактик и упавшие на черную дыру (эту версию Пауль Нулсен высказал в SPACE.com). "Также это может быть большое количество жестких рентгеновских лучей, излучаемых газом,  охлаждающимся до более низких температур. В любом случае, это представляет собой одну из конечных стадий формирования галактики ",- утверждает Нулсен.

Наблюдаемый взрыв, вероятно, не является самым большим во Вселенной, но наибольшим из наблюдаемых до сих пор. Большие взрывы происходили в ранней вселенной, таким образом сейчас их труднее наблюдать и изучать из-за большей удаленности. "Хотя это маловероятно, чтобы подобные взрывы были много больше наблюдаемого, даже если это происходило в далеком прошлом ",- говорит Мак'Намара.

Размеры и мощность. По мнению Нулсена, по размерам двух "пузырьков" (полости, образующиеся от каждой из струй по оси вращения черной дыры) можно судить о мощности выброса. Размер каждого из них примерно 650,000 световых лет (один световой год - это 6 триллионов миль, или 10 триллионов километров)

Ударная волна наподобие звуковой окружает каждый из "пузырей". Она образуется из-за того, что полости расширяются настолько интенсивно, что газ вынужден двигаться очень быстро, чтобы уйти с их пути. Свойства этой ударной волны помогли исследователям определить энергию взрыва.

Наблюдение могло бы помочь решить загадку - почему некоторые галактики не формируют звезды в соответствии с тем, как это предсказывает теория. В то время как галактика достигает зрелости и охлаждается, интенсивность формирования звезд должна естественно возрастать. Ученые находят объяснение процессу расширения "пузырей" в непрерывном пополнении галактики и  окружающих ее звездных кластеров энергией: "Мы считаем, что основной эффект, связанный с подобными выбросами, -  это замедление в процессе формирования звезд из-за препятствования процессу охлаждения горячего газа ",- утверждает Нулсен.

Однако до сих пор  астрономы не знают, является ли подобный выброс постоянным явлением, или же  некоторым всплеском активности. Хотя они имеют несколько идей относительно будущего этой космической системы: "Полости ("пузыри") и сопутствующая им ударная волна в будущем неминуемо диссипируют, не оставив ни малейшего следа своего существования ",-считает профессор Нулсен, исходя из динамики расширения.

Совсем недавно (отчет от 8 Марта 2005 г  Source: Penn State. www.hypography.com) появились сообщения о том, что изучение черных дыр может существенно изменить наши представления об очень ранней вселенной. Это свойство массивных вращающихся черных дыр называется в оптике отрицательной рефракцией.  Суть эффекта состоит в очень сильном искажении траектории луча света, проходящего гравитационное поле массивного объекта вселенной.  Это явление существенно зависит от наблюдателя. А именно, удаленный  (от дыры) наблюдатель видит вокруг  вращающейся черной дыры область, называемую эргосферой ,  в которой электромагнитное излучение “заворачивается” на большой угол, т. е. имеет место отрицательный индекс рефракции черной дыры, рассматриваемой как оптический объект (линза). Для локального наблюдателя (источник и приемник излучения находятся  на небольших расстояниях по сравнению с характерными размерами  области гравитационного поля) гравитация таких объектов везде одинакова и не может вызвать подобных эффектов. Такого рода явления могут сильно изменить представления о реальной карте вселенной. Как утверждают исследователи (Lakhtakia, Mackay, Sandi Setiawan), это явление может повлиять на реальное положение центра вселенной, поскольку многочисленные черные дыры и другие массивные объекты в этой области могут неожиданно и непредсказуемо изменить траекторию луча. Более того, делаются утверждения (в частности,  Lakhtakia), что вероятна принципиальная невозможность исследования области центра вселенной: “Гравитационные эффекты, вероятно, изменяют картину так, что мы просто не знаем, в какую сторону реально мы смотрим”. К настоящему моменту имеются чисто математические расчеты  (Lakhtakia и Tom G. Mackay, преподаватель математики университета Эдинбурга) на основе теории относительности Эйнштейна, позволяющие сказать, что подобное явление отрицательной рефракции может реально иметь место для вращающейся черной дыры по отношению к наблюдателю, движущемуся с релятивистской скоростью в направлении этого объекта (статья за 7 Марта в Physics Letters A).