Сверхмассивные черные дыры опровергают традиционные модели звездообразования

Фото из открытых источников

В центре каждой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра, но это не космические «дыры-входы», ожидающие, пока всё вокруг них рухнет. Большая часть вещества будет обходить их стороной, оставаясь нетронутой миллиарды и миллиарды лет. 

Однако, если они активизируются, то могут разрушать галактики, нагревая их газ и подавляя звездообразование. Теперь исследователи представили доказательства и обратного!

Мощь активной чёрной дыры такова, что огромное количество энергии распространяется в окружающий газ. Эта энергия может выбрасываться в виде мощной струи, движущейся со скоростью, близкой к скорости света, и в виде галактических ветров, которые нагревают межзвёздную среду. Для образования звёзд необходим холодный газ, способный конденсироваться и затем сжиматься.

В новом исследовании, проведенном с использованием Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории и опубликованном в The Astrophysical Journal, были изучены девять близлежащих галактик, имеющих активное галактическое ядро (АГЯ). Астрономы обнаружили, что механизм обратной связи может быть сложнее, чем предполагалось ранее, и что АГЯ действительно могут вносить вклад в звездообразование.

В этих девяти галактиках команда обнаружила конусы излучения, простирающиеся от галактических плоскостей. Перпендикулярно этим конусам, вглубь галактики, команда наблюдала ударные фронты – некоторые от джетов, а в более слабых активных ядрах галактик, возможно, от звездных ветров.

Вокруг этих явлений команда обнаружила кольца или дуги из образующихся новых звезд. Они простирались от 2600 до 19600 световых лет. Черные дыры также могут способствовать образованию новых звезд.

«Как только мы их расшифровали, мы увидели, что они не только аккрецируют объекты, но и выбрасывают их», — сказал ведущий автор исследования Пейсинь Чжу из Центра астрофизики. «Введение и аккреция взаимосвязаны. Наиболее интересное явление, связанное с ударными волнами, заключается в том, что они всегда движутся перпендикулярно направлению выбросов, исходящих от черной дыры. Это очень распространенное явление, и мы наблюдаем его постоянно во всех девяти галактиках».

Команда также использовала рентгеновский телескоп Chandra для независимого подтверждения активности, показав, что существует сложный цикл аккреции вещества на черную дыру, выброса того же вещества обратно в галактику и того, как это влияет на всю галактику.

«Мы видим, что черные дыры не просто поглощают вещество в центрах галактик, но и активно изменяют окружающую среду», — сказала Лиза Кьюли из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов. «Эта работа помогает нам понять сложный цикл обратной связи, играющий важную роль в эволюции галактик».