Звідки джети приливних руйнувань беруть магнітне поле
Коли чорна діра розриває зорю припливними силами, частина уламків формує диск, а деякі події породжують релятивістські джети потужністю до 10^48 ерг/с. Такі джети живляться механізмом Бландфорда-Знайека, який потребує сильного магнітного потоку біля горизонту подій. Автори перевірили три можливі джерела цього потоку: магнітне поле самої зорі, магнітний потік з великих відстаней, принесений уламками (механізм «ласо»), і потік, що вже існував у внутрішній частині диска до руйнування зорі.
Виявилось, що власне магнітне поле зорі занадто слабке для живлення джету, а механізм «ласо» вимагає особливих умов, які важко реалізувати на практиці. Найбільш переконливим джерелом виявився магнітний потік, який вже накопичений у попередньому акреційному диску навколо чорної діри. Це важливо для розуміння того, чому джети виникають лише в невеликій частці подій припливного руйнування.
Витоки газу в галактиках перших двох мільярдів років
Астрономи проаналізували спектри 811 галактик на червоних зсувах z=3-7, отримані JWST/NIRSpec у рамках архівів DAWN, Mirage та Miracle. У 20 галактиках, переважно масивних (понад 10^10 мас Сонця) і на z<5, виявили надлишок поглинання в лінії Na I D — ознаку нейтрального газу, що витікає з галактики. Загальна частка виявлення становила близько 2,5%, але серед наймасивніших згасаючих галактик зростала до 43%.
Ширина ліній поглинання сягала 4-16 ангстрем, що типово для викидів газу, а не спокійного середовища. Оцінені темпи витоку маси становили 4-12 мас Сонця на рік, і майже для третини галактик це перевищувало власний темп зореутворення. Результат показує, що потужні витоки газу, які регулюють ріст галактик, діяли вже в перші два мільярди років історії Всесвіту.
Широкий пояс уламків навколо зорі γ Змієносця
Зорю γ Змієносця, яка знаходиться на відстані 29,7 парсека, давно відомо як господаря протяжного диска уламків за даними телескопа Spitzer. Нові спостереження JWST у середньому інфрачервоному діапазоні на довжинах хвиль 15 і 25,5 мкм показали гладку, без окремих кілець структуру, що тягнеться щонайменше на 250 астрономічних одиниць від зорі. Це відрізняється від систем Фомальгаут і Вега, де JWST виявив чіткі кільцеві структури.
Радіальний профіль випромінювання разом із попередніми даними ALMA свідчить, що диск заповнений широким поясом планетезималей від десятків до понад 200 астрономічних одиниць, а не вузьким кільцем. Диск також виявився асиметричним, що можна пояснити ексцентриситетом близько 0,03 — ознака можливого впливу прихованої планети масою до 10 мас Юпітера або масивнішого супутника ближче до зорі.
Прецесійний джет виганяє газ із галактики
Дослідники об'єднали дані оптичних, інфрачервоних, субміліметрових і радіоспостережень активної галактики VV 340a, у ядрі якої розташована надмасивна чорна діра з маломопотужним джетом. Виявилось, що джет прецесує — його напрямок повільно обертається з періодом (8,2 ± 5,5) × 10^5 років. Цей рух жене потік газу зі швидкістю 19,4 ± 7,9 маси Сонця на рік назовні з галактики.
Джет ударяє по навколишньому газу, породжуючи сильно іонізовану плазму, що простягається на кілька кілопарсек від ядра. Кількість викинутого газу достатня, щоб вплинути на темп зореутворення всієї галактики. Це важливий приклад того, як навіть слабкі джети можуть регулювати ріст галактик — процес, який космологічні симуляції давно вимагають, але досі погано обмежували за енергетикою й тривалістю.
Чому ранні галактики бувають синіми або червоними
Спостереження JWST виявили на червоних зсувах понад z=10 дві крайні популяції галактик: надзвичайно сині, майже без пилу («сині монстри» з нахилом спектра β_UV близько -2,4 і нижче), і масивні запилені червоні системи (β_UV від -1 і вище, іноді до -0,5). Нова теоретична модель пояснює обидві крайності одним механізмом — здатністю галактики утримувати пил, що народжується у вибухах наднових.
Модель описує два послідовні бар'єри: ударна хвиля наднових спершу мусить пробити материнську молекулярну хмару, а потім — газовий диск галактики. У компактних газобагатих системах обидва бар'єри долаються легко, тож пил вивітрюється і галактика виглядає синьою. У масивніших галактиках товщий шар газу затримує пил, роблячи галактику червоною. За словами авторів, поєднання виробництва пилу, ударних хвиль, радіаційних втрат і механічного викиду пояснює обидва типи галактик у діапазоні z≈6-14.
