Черные дыры оказывают воздействие за пределами своих галактик

В новом исследовании выявлено неожиданное влияние сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах галактик, на галактики-спутники.

Об этом рассказывают в Институте астрофизики Канарских островов (IAC).

В сердце почти каждой достаточно массивной галактики находится черная дыра, гравитационное поле которой, хотя и очень интенсивное, влияет только на небольшую область вокруг центра галактики.

Несмотря на то, что эти объекты в сотни миллионов раз меньше своих галактик, наше современное представление заключается в том, что Вселенную можно понять только в том случае, если эволюция галактик регулируется деятельностью черных дыр, поскольку без них наблюдаются свойства галактик, которые невозможно объяснить.

Теоретические предсказания говорят о том, что по мере роста этих черных дыр они генерируют достаточное количество энергии, чтобы нагреть и вытеснить газ из галактик на большие расстояния. Поэтому, наблюдение и описание механизма, с помощью которого эта энергия взаимодействует с галактиками и меняет их эволюцию, является основным вопросом современной астрофизики.

С этой целью, исследование, проведенное научным сотрудником IAC Игнасио Мартином Наварро, пошло дальше и попыталось выяснить, могут ли вещество и энергия, излучаемые вокруг этих черных дыр, изменить эволюцию не только галактик-хозяев, но и галактик-спутников вокруг них на еще больших расстояниях.

Для этого команда воспользовалась Слоановским цифровым небесным обзором, который позволил им проанализировать свойства галактик в тысячах групп и скоплений. Выводы этого исследования, начатого во время пребывания Наварро в Институте астрофизики Макса Планка, были 9 июня опубликованы в журнале Nature.

"Удивительно, но мы обнаружили, что галактики-спутники образуют больше или меньше звезд в зависимости от их ориентации относительно центральной галактики", - объясняет Анналиса Пиллепич, научный сотрудник Института астрономии имени Макса Планка (Германия), соавтор работы.

Чтобы попытаться объяснить это геометрическое влияние на свойства галактик-спутников, исследователи использовали космологическое моделирование Вселенной под названием Illustris-TNG, код которого содержит специфический способ обработки взаимодействия между центральными черными дырами и галактиками-хозяевами. "Как и в случае наблюдений, моделирование Illustris-TNG демонстрирует четкую модуляцию скорости звездообразования в галактиках-спутниках в зависимости от их положения относительно центральной галактики", - добавляет она.

Этот результат является вдвойне важным, поскольку дает наблюдательную поддержку идее о том, что центральные черные дыры играют важную роль в регулировании эволюции галактик, что является основной чертой нашего современного понимания Вселенной. Тем не менее, эта гипотеза постоянно ставится под сомнение, учитывая сложность измерения возможного влияния черных дыр в реальных галактиках, а не принятие во внимание только теоретических последствий.

Затем, эти результаты позволяют предположить, что между черными дырами и их галактиками существует особая взаимосвязь, с помощью которой они могут изгонять вещество на большие расстояния от галактических центров и даже могут влиять на эволюцию других галактик, находящихся рядом.

"Следовательно, мы можем не только наблюдать влияние центральных черных дыр на эволюцию галактик, но наш анализ открывает путь к пониманию деталей взаимодействия", - объясняет Наварро, который является первым автором работы.

"Эта работа стала возможной благодаря сотрудничеству двух сообществ: наблюдателей и теоретиков, которые в области внегалактической астрофизики приходят к выводу, что космологические моделирования являются полезным инструментом для понимания поведения Вселенной", - заключает он.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.