Большие количества газа иногда втекают в центральные области галактики, и такие потоки оказывают значительное воздействие на структуру и эволюцию галактики. Втекающий газ стимулирует звездообразовательную активность и также может питать сверхмассивную черную дыру (СМЧД), превращая ее в активное ядро галактики (АЯГ); известно, что СМЧД в АЯГ в основном набирают массу именно за счет таких событий аккреции материала. В конечном счете внутреннее давление, развиваемое за счет сверхновых, ударных волн и / или активности АЯГ, приводит к подавлению втекающего потока. Столкновения между галактиками считаются одним из механизмов, который способен «перезапустить» такие массивные втекающие потоки за счет разрыва континуума среды. Менее масштабный механизм может быть связан с газовыми потоками, обусловленными комбинацией вращения галактики и гравитационными нестабильностями, которые генерируют галактические перемычки. Такие перемычки представляют собой центральные структуры (состоящие из звезд), которые обнаруживаются во многих спиральных галактиках, включая наш Млечный путь.
Для наблюдений центральных областей галактик, обзор которых затруднен большими количествами слабо проницаемого для света материала, астрономы обычно используют наблюдения в дальнем инфракрасном или субмиллиметровом диапазонах, однако таким наблюдениям, как правило, недостает высокого пространственного разрешения. Поэтому в новой работе ученые использовали спектроскопические наблюдения в ИК-диапазоне, которые позволяют добиться высокой разрешающей способности и одновременно вести наблюдения центральных областей галактики через толстый слой пыли.
Для того чтобы получить четкое представление о температурах, плотностях газа и других характеристиках областей пространства, из которых исходит ИК-излучение с определенным спектром, нужно смоделировать аналогичные спектры в лабораторных условиях. Смоделировав инфракрасные спектры водяного пара, наблюдаемые в центральных областях сверхъяркой галактики ESO320-G030, расположенной на расстоянии около 160 миллионов световых лет от нас, команда под руководством Эдуардо Гонсалеса-Альфонсо (Eduardo Gonzalez-Alfonso) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, смогла получить представление о структуре центральных областей галактики. Согласно авторам, центральная область галактики описывается трехкомпонентной моделью: теплой оболочкой (примерно 50 Кельвинов) радиусом около 450 световых лет, внутри которой расположен второй компонент, ядерный диск радиусом около 130 световых лет, и наконец внутри диска лежит намного более теплое компактное ядро (примерно 100 Кельвинов) радиусом около 40 световых лет. Эти три компонента отвечают почти за 70 процентов всей той части светимости галактики, которая осуществляется за счет звездообразования – скорость которого составляет около 18 масс Солнца в год. Скорость втекающего молекулярного потока в этой области составляет примерно столько же – порядка 18 масс Солнца в год, указывают авторы.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение