Черные дыры сдерживают рост карликовых галактик

Астрономы обнаружили, что мощные ветры, управляемые сверхмассивными черными дырами в центрах карликовых галактик, оказывают существенное влияние на эволюцию этих галактик, подавляя образование звезд.

Об этом рассказывают в Калифорнийском университете в Риверсайде (UC Riverside).

Карликовые галактики - это маленькие галактики, которые содержат от 100 миллионов до нескольких миллиардов звезд. В отличие от них, Млечный Путь содержит 200-400 миллиардов звезд. Карликовые галактики - это самый распространенный тип галактик во Вселенной и они часто вращаются вокруг больших галактик.

Команда из трех астрономов была удивлена ​​силой выявленных ветров.

«Мы ожидали, что нам понадобятся наблюдения со значительно большей разрешающей способностью и чувствительностью, и мы планировали получить их как дальнейший результат к нашим начальным наблюдениям, - говорит Габриэла Канализо, профессор физики и астрономии в UC Riverside, которая возглавила команду исследованию. - Но мы могли четко и ясно заметить признаки в начальных наблюдениях. Ветры были сильнее, чем мы предполагали.»

Канализо объяснила, что астрономы в последние несколько десятилетий подозревали, что сверхмассивные черные дыры в центрах крупных галактик могут иметь глубокое влияние на то, как растут и стареют большие галактики.

«Наши результаты теперь свидетельствуют, что их влияние может быть столь же драматичным, если не более драматичным, на карликовые галактики во Вселенной», - отметила она.

Результаты исследования были опубликованы в The Astrophysical Journal. Кроме Канализо, среди исследователей также: доцент физики и астрономии Лаура В. Сейлс и докторантка в лаборатории Канализо Кристина Манцано-Кинг.

Для того, чтобы выявить 50 карликовых галактик, 29 из которых показали признаки связанности с черными дырами в их центрах, исследователи использовали часть данных из Слоановского цифрового обозревателя неба, который отображает более 35% неба. Шесть из этих 29 галактик показали, что ветры - в частности, высокоскоростные ионизированные оттоки газа - вытекают из их активных черных дыр.

«Используя телескопы Кека на Гавайях, мы смогли не только обнаружить, но и измерить специфические свойства этих ветров, такие как их кинематика, распределение и источник питания - это было впервые сделано, - отмечает Канализо. - Мы нашли некоторые доказательства того, что эти ветры могут изменять скорость, с которой галактики способны образовывать звезды.»

Новости по подобной теме:

		Три "красных монстра" в ранней Вселенной бросают вызов современным моделям формирования галактик
		В ранней Вселенной найдена черная дыра, поглощающая материю гораздо быстрее, чем теоретически возможно
		Уэбб и Хаббл показали жуткую пару галактик

Манцано-Кинг, первый автор исследовательской работы, пояснила, что большинство вопросов, оставшихся без ответа об эволюции галактики, можно понять, изучая карликовые галактики.

«Большие галактики часто образуются, когда карликовые галактики сливаются вместе, - говорит она. - Значит, карликовые галактики полезны для понимания эволюции галактик. Карликовые галактики небольшие, поскольку после их образования они как-то избегали слияния с другими галактиками. Таким образом, они служат ископаемыми, раскрывая, какой была среда ранней Вселенной. Карликовые галактики - самые маленькие галактики, в которых мы непосредственно видим ветры - газ протекает до 1000 километров в секунду - впервые.»

Манцано-Кинг объяснила, что, попадая в черную дыру, материя нагревается из-за трения и сильных гравитационных полей, и высвобождает радиационную энергию. Эта энергия выталкивает окружающий газ наружу из центра галактики в межгалактическое пространство.

«Интересно, что эти ветры выталкиваются активными черными дырами в шести карликовых галактиках, а не звездными процессами, такими как сверхновые, - говорит она. - Обычно ветры, которые управляют звездными процессами, распространены в карликовых галактиках и представляют собой доминирующий процесс регулирования количества газа, имеющегося в карликовых галактиках для формирования звезд.»

Астрономы подозревают, что когда исходящий из черной дыры ветер выталкивается наружу, он сжимает газ впереди ветра, что может усилить звездообразование. Но если из центра галактики удаляется весь ветер, газ становится недоступным и звездообразование может уменьшиться. Последнее, как видно, является тем, что происходит в шести карликовых галактиках, определенных исследователями.

«В этих шести случаях ветер негативно влияет на формирование звезд, - заявляет Сейлс. - Теоретические модели формирования и эволюции галактик не учитывали влияние черных дыр в карликовых галактиках. Однако мы видим доказательства подавления образования звезд в этих галактиках. Наши результаты показывают, что модели формирования галактик должны учитывать черные дыры как важные, если не доминирующие, регуляторы звездообразования в карликовых галактиках.»

Далее исследователи планируют изучить массу и импульс оттоков газа в карликовых галактиках.

«Это бы лучше информировало теоретиков, которые полагаются на такие данные для построения моделей, - сказала Манцано-Кинг. - Эти модели, в свою очередь, учат астрономов-наблюдателей только тому, как ветры влияют на карликовые галактики. Также мы планируем провести систематический поиск в большей выборке Слоановского цифрового обозревателя неба для выявления карликовых галактик с оттоками, которые возникают в активных черных дырах.»

Исследование финансировалось Национальным научным фондом, НАСА и Фондом Хелмана. Данные были получены в обсерватории В. М. Кека, и это стало возможным благодаря финансовой поддержке Фонда В. М. Кека.

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Галактики
• Черные дыры