Исследователи обнаружили, что релятивистские струи значительно изменяют внутреннее и внешнее давление в молекулярных облаках на своем пути. В зависимости от того, какое из двух значений меняется сильнее, в одной и той же галактике возможны как сжатие облаков и запуск звездообразования, так и рассеивание облаков и замедление этих процессов.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, основано на изучении с помощью телескопов ALMA и VLT галактики IC 5063, расположенной на расстоянии около 156 млн световых лет от Земли. Как правило, релятивистские струи перпендикулярны галактическим дискам. Но в IC 5063 они распространяются в плоскости галактики, взаимодействуя с холодными и плотными облаками молекулярного газа.
Галактика IC 5063 на снимке телескопа «Хаббл». Фото: NASA, ESA, STScI and W.P. Maksym (CfA)
Ученые изучили эмиссию монооксида углерода (CO) и формил-катиона с помощью телескопа ALMA и данные об эмиссии ионизированных серы и азота, полученные VLT. Они использовали астрохимические алгоритмы, чтобы точно определить условия внутри молекулярных облаков.
Исследователи рассчитали силу дальнего ультрафиолетового излучения звезд, скорости, с которой релятивистские заряженные частицы ионизируют газ, и механическую энергию, сообщенную газу струями. На основе этих данных астрофизики оценили внутреннее и внешнее давление в молекулярных облаках и составили карты, показывающие, как изменяются свойства газа при прохождении струи.
Карты давления в галактике IC 5063. Слева показано внутреннее давление молекулярных облаков, измеренное по эмиссионным линиям CO и HCO+. Справа — внешнее давление ионизированной среды. Крестиками отмечены области звездообразования, а белая линия очерчивает контур релятивистской струи. Изображение: University of Cologne
С помощью большого количества симуляций ученые показали, что струи плазмы, вырывающиеся из черной дыры, влияют на звездообразование во всей галактике. Они могут ускорять и замедлять формирование новых звезд. Исследователи надеются получить больше информации о влиянии релятивистских струй на звездообразование в галактиках с помощью телескопа «Джеймс Уэбб».
Изображение на обложке: художественная визуализация мощных релятивиских струй. Источник: ESA/Hubble, L. Calçada (ESO)
