atandakil_gunze (![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png)
atandakil_gunze) wrote2017-11-13 10:33 am
atandakil_gunze) wrote2017-11-13 10:33 am
Entry tags:
О черных дырах и балджах
Как известно, любая уважающая себя спиральная галактика состоит из центральной черной дыры, балджа, внешне подобного небольшой и достаточно старой эллиптической галактике, встроенной в центр спиральной, диска со спиральными рукавами и сферического гало (короны) из старых звезд второго типа населения и шаровых звездных скоплений.
Все это видимое изобилие погружено в гало темной материи, природа которой неизвестна, а масса превосходит видимую часть галактики (барионную материю) в несколько раз.
В течение многих лет астрономами усматривалась корреляция между размерами и массой балджа и массой центральной сверхмассивной черной дыры. Эта корреляция даже находила объяснение - масса черной дыры растет за счет аккреции вещества на нее, при этом часть вещества в черную дыру не падает, а выбрасывается в пространство. При массивном балдже далеко оно не улетает, за счет гравитации балджа возвращается и вновь получает шансы попасть в черную дыру. Таким образом, чем массивнее балдж, тем массивнее в нем черная дыра.
Вся эта картина портилась несколькими галактиками, в которых масса черных дыр оказывалась намного - на порядок и более - большей, нежели следовало из корреляционных моделей.
В конце концов, исследования показали, что дело обстоит значительно хитрее... С одной стороны, обнаружилось, что во многих случаях масса балджа зависит от массы гало темной материи. С другой стороны, исследования галактик с непропорционально массивными черными дырами, а именно, NGC 3842, NGC4291, NGC4342 и NGC 4849 обнаружили, что масса их гало темной материи очень велика - намного больше, чем можно было ожидать, исходя из видимой массы галактики. У некоторых из них видимая масса составляет лишь проценты от общей.
И вот тут стало ясно - корреляция существует не между массами черной дыры и балджа, а между массами черной дыры и темной материи, составляющей галактику. И если полная масса галактики очень велика, в центре ее будет находиться очень крупная черная дыра независимо от размеров балджа и, в целом, видимого вещества.
Возникает вопрос - а отчего же видимые компоненты такой галактики (балдж и диск) не являются сверхгигантскими соответственно массе темной материи и черной дыры? Ответ прост и печален - если в крупном скоплении темной материи сверхгигантская черная дыра сформировалась достаточно рано, она начнет подавлять звездообразование. Скорее всего, такие галактики в процессе рождения имели малый вращательный момент, значительная часть газа падала в массивную черную дыру, излучение аккреционного дитска выметало большую часть оставшегося газа на периферию и вообще прочь из галактики - и в результате на формирование звезд балджа и диска расходовалось непропорционально мало газа, отчего балдж и диск оказывались непропорционально малы, и гигантская по массе галактика оказалась на вид небольшой.
Все это видимое изобилие погружено в гало темной материи, природа которой неизвестна, а масса превосходит видимую часть галактики (барионную материю) в несколько раз.
В течение многих лет астрономами усматривалась корреляция между размерами и массой балджа и массой центральной сверхмассивной черной дыры. Эта корреляция даже находила объяснение - масса черной дыры растет за счет аккреции вещества на нее, при этом часть вещества в черную дыру не падает, а выбрасывается в пространство. При массивном балдже далеко оно не улетает, за счет гравитации балджа возвращается и вновь получает шансы попасть в черную дыру. Таким образом, чем массивнее балдж, тем массивнее в нем черная дыра.
Вся эта картина портилась несколькими галактиками, в которых масса черных дыр оказывалась намного - на порядок и более - большей, нежели следовало из корреляционных моделей.
В конце концов, исследования показали, что дело обстоит значительно хитрее... С одной стороны, обнаружилось, что во многих случаях масса балджа зависит от массы гало темной материи. С другой стороны, исследования галактик с непропорционально массивными черными дырами, а именно, NGC 3842, NGC4291, NGC4342 и NGC 4849 обнаружили, что масса их гало темной материи очень велика - намного больше, чем можно было ожидать, исходя из видимой массы галактики. У некоторых из них видимая масса составляет лишь проценты от общей.
И вот тут стало ясно - корреляция существует не между массами черной дыры и балджа, а между массами черной дыры и темной материи, составляющей галактику. И если полная масса галактики очень велика, в центре ее будет находиться очень крупная черная дыра независимо от размеров балджа и, в целом, видимого вещества.
Возникает вопрос - а отчего же видимые компоненты такой галактики (балдж и диск) не являются сверхгигантскими соответственно массе темной материи и черной дыры? Ответ прост и печален - если в крупном скоплении темной материи сверхгигантская черная дыра сформировалась достаточно рано, она начнет подавлять звездообразование. Скорее всего, такие галактики в процессе рождения имели малый вращательный момент, значительная часть газа падала в массивную черную дыру, излучение аккреционного дитска выметало большую часть оставшегося газа на периферию и вообще прочь из галактики - и в результате на формирование звезд балджа и диска расходовалось непропорционально мало газа, отчего балдж и диск оказывались непропорционально малы, и гигантская по массе галактика оказалась на вид небольшой.