|
Черные дыры морят голодом свою галактику-хозяина
|
|
|
|
Астрономы с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА/ЕКА подтвердили, что сверхмассивные черные дыры могут лишить свои галактики-хозяева топлива, необходимого им для образования новых звезд. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
Международная команда, возглавляемая Кембриджским университетом, использовала телескоп Webb для наблюдения галактики размером примерно с Млечный Путь в ранней Вселенной, примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. Как и у большинства крупных галактик, в центре этой галактики находится сверхмассивная черная дыра. Однако эта галактика, по сути, "мертва": в ней в основном перестали образовываться новые звезды.
|
|
|
|
"Основываясь на более ранних наблюдениях, мы знали, что эта галактика находится в затухающем состоянии: в ней образуется не так много звезд, учитывая ее размер, и мы ожидаем, что существует связь между черной дырой и окончанием звездообразования", - сказал соавтор исследования доктор Франческо Д'Юдженио из Кембриджского института изучения Кавли. Космология.
|
|
|
|
"Однако до появления Уэбба мы не могли изучить эту галактику достаточно подробно, чтобы подтвердить эту связь, и мы не знали, является ли это подавленное состояние временным или постоянным".
|
|
|
Эта галактика, официально названная GS-10578, но получившая прозвище "Галактика Пабло" в честь коллеги, который решил понаблюдать за ней в деталях, является массивной для столь раннего периода существования Вселенной: ее общая масса примерно в 200 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, а большинство ее звезд сформировались в период от 12,5 до 150 миллиардов лет. 11,5 миллиардов лет назад.
|
|
|
|
"В ранней Вселенной большинство галактик формировали множество звезд, поэтому интересно наблюдать такую массивную мертвую галактику в этот период времени", - сказал соавтор исследования профессор Роберто Майолино, также из Института космологии Кавли. "Если у него было достаточно времени, чтобы достичь таких огромных размеров, то любой процесс, который остановил звездообразование, вероятно, произошел относительно быстро".
|
|
|
|
Используя телескоп Уэбба, исследователи обнаружили, что эта галактика выбрасывает большое количество газа со скоростью около 1000 километров в секунду, что достаточно быстро, чтобы избежать гравитационного притяжения галактики. Эти быстро движущиеся потоки "выталкиваются" из галактики черной дырой.
|
|
|
|
Как и в других галактиках с аккрецирующими черными дырами, в галактике Пабло наблюдаются быстрые потоки горячего газа, но эти газовые облака разрежены и имеют небольшую массу. Уэбб обнаружил присутствие нового компонента ветра, который нельзя было увидеть с помощью более ранних телескопов. Этот газ холоднее, что означает, что он плотнее и, что особенно важно, не излучает никакого света. Телескоп Webb, обладающий превосходной чувствительностью, может видеть эти темные газовые облака, потому что они блокируют часть света от галактики за ними.
|
|
|
|
Масса газа, выбрасываемого из галактики, превышает ту, которая требуется галактике для продолжения образования новых звезд. По сути, черная дыра обрекает галактику на смерть от голода.
|
|
|
|
"Мы нашли виновника", - сказал Д'Юдженио. "Черная дыра убивает эту галактику и удерживает ее в состоянии покоя, перекрывая источник "пищи", необходимой галактике для образования новых звезд".
|
|
|
|
Хотя более ранние теоретические модели предсказывали, что черные дыры оказывают такое влияние на галактики, до появления Уэбба не было возможности обнаружить этот эффект напрямую.
|
|
|
|
Более ранние модели предсказывали, что окончание звездообразования оказывает сильное турбулентное воздействие на галактики, разрушая их форму. Но звезды в этой дискообразной галактике по-прежнему движутся упорядоченно, что позволяет предположить, что это не всегда так.
|
|
|
|
"Мы знали, что черные дыры оказывают огромное влияние на галактики, и, возможно, они часто останавливают звездообразование, но до появления Уэбба мы не могли напрямую подтвердить это", - сказал Майолино. "Это еще один способ, благодаря которому "Уэбб" совершил гигантский скачок вперед с точки зрения нашей способности изучать раннюю Вселенную и то, как она эволюционировала".
|
|
|
|
Новые наблюдения с помощью Atacama Large Millimeter-Submillimiter Array (ALMA), нацеленные на самые холодные и темные газовые компоненты галактики, расскажут нам больше о том, есть ли в этой галактике еще какое-либо топливо для звездообразования и где оно находится, и каков эффект сверхмассивной черной дыры в области, окружающей галактику. галактика.
|
|
|
|
Источник
|
