Текст уведомления здесь

Черные дыры, сливаясь, выпихивают соседей из своей галактики

Пары сверхмассивных черных дыр выкидывают из своей галактики столько звезд, сколько весят сами

Последствия слияния галактик для сверхмассивных черных дыр в их центре достаточно необычны — они могут заставить свою галактику расстаться чуть ли не с 10 процентами звезд. Кроме того, оказалось, что после появления таких пар рост массы черных дыр в центре галактик замедляется.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» и Физического института имени Лебедева РАН провели анализ поведения пар сверхмассивных черных дыр, образующихся при слиянии галактик. Им удалось установить, что последствия слияния галактик для СМЧД в их центре достаточно необычны. Среди прочего выяснилось, что из ядра объединенной галактики после слияния двух галактик-предшественниц выбрасывается тем больше звезд, чем больше весят СМЧД обеих исходных галактик. Соответствующая статья принята к публикации в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а ее текст выложен на сервер препринтов Корнелльского университета.

По современным данным, во Вселенной около 200 миллиардов галактик, и в центре подавляющего большинства из них находится сверхмассивная черная дыра. Большинство галактик проходит через столкновения и последующие слияния с другими галактиками. Согласно и наблюдениям, и моделям, сверхмассивные ЧД в их центре после этого также сливаются, хотя и не сразу, некоторое время сближаясь друг с другом по сжимающейся спирали. Это означает, что слияние сверхмассивных черных дыр для Вселенной достаточно типично и должно оказывать большое влияние на процессы эволюции галактик.

Авторы новой работы провели детальное моделирование того, как именно ведут себя сверхмассивные черные дыры в центрах галактики, получившейся при столкновении двух меньших галактик. У них получилось, что сперва ядро галактики, где они присутствуют, захватывает больше звезд, чем обычно. Однако по мере сближения СМЧД перед их слиянием, и тем более после слияния, темп захвата галактическим ядром новых звезд падает. В целом галактики, в ядре которых на том или ином этапе их эволюции была пара СМЧД, имеют в ядре меньше звезд, чем те галактики (вероятно, немногочисленные), где пар СМЧД не было.

Кроме этого, оказалось, что гравитационные возмущения в ядре, где есть пара сближающихся СМЧД, так велики, что значительная часть звезд в галактике получит скорость более тысячи километров в секунду. Она выше, чем четвертая космическая скорость (скорость, необходимая для того, чтобы объект мог покинуть свою галактику). Поэтому такие «гиперскоростные» звезды довольно быстро по астрономическим меркам оказываются вышвырнуты не только из их родного галактического ядра, но и из галактики вообще. Интересно, что авторам удалось примерно рассчитать массу звезд-бродяг, выброшенных таким образом в пустыню межгалактического пространства. Оказалось, что она должна быть примерно равна массе обеих сливающихся СМЧД.

Это, мягко говоря,  достаточно значительная величина. Например, сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики имеет массу в несколько миллионов масс Солнца. Во многих галактиках масса центральной СМЧД равна нескольким миллиардам масс Солнца, существуют и немногочисленные еще более массивные экземпляры ЧД (до 21 миллиарда солнечных масс). Таким образом, при слиянии галактик их центральные СМЧД могут выкинуть из ядра многие миллиарды солнечных масс — теоретически до десятков миллиардов. Учитывая, что масса типичной крупной галактики — несколько сот миллиардов солнечных, получается, что пары СМЧД могут отправить в межгалактическую пустыню солидную долю общей массы галактики, где они находятся, практически вплоть до десятой части.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы