Галактика выживает в пиршестве черной дыры

Обнаружена далекая галактика, в которой, несмотря на интенсивное пиршество черной дыры в ее центре, продолжается звездообразование.

Об этом рассказывают в НАСА.

Считается, что самые голодные из черных дыр поедают столько окружающего материала, что кладут конец жизни своей галактики-хозяина. Этот процесс пиршества настолько интенсивен, что создает высокоэнергетический объект, который называется квазаром -- один из самых ярких объектов во Вселенной, -- по мере того, как материя, закручиваясь, засасывается в брюхо черной дыры. Исследователи нашли галактику, которая выживает под действием прожорливых сил черной дыры, продолжая рожать новые звезды -- около 100 звезд размером с Солнце в год.

Открытие, сделанное с помощью телескопа НАСА на самолете -- Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (SOFIA) -- может помочь объяснить, как возникли массивные галактики, несмотря на то, что сегодня во Вселенной преобладают галактики, которые больше не образуют звезд. Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal.

"Это показывает нам, что рост активных черных дыр не останавливает рождение звезд мгновенно, что противоречит всем современным научным прогнозам", - говорит Элисон Киркпатрик, доцент Канзасского университета в Лоуренсе и соавтор исследования. "Это заставляет нас пересмотреть свои теории о том, как эволюционируют галактики".

SOFIA -- совместный проект НАСА и Немецкого аэрокосмического центра, DLR, -- изучала очень отдаленную галактику CQ4479, расположенную на расстоянии более 5,25 миллиарда световых лет. В ее ядре находится особый тип квазара, недавно открытый Киркпатрик, называемый "холодным квазаром". В этом типе квазара активная черная дыра все еще пирует материалом из своей галактики-хозяина, но интенсивная энергия квазара не опустошила весь холодный газ, поэтому звезды могут продолжать формироваться и галактика живет дальше. Это первый раз, когда исследователи подробно рассмотрели холодный квазар, непосредственно измеряя рост черной дыры, скорость рождаемости звезд и количество холодного газа, который остается для питания галактики.

"Мы были удивлены, увидев еще одну удивительную галактику, которая бросает вызов современным теориям", - говорит Кевин Кук, аспирант из Канзасского университета и ведущий автор этого исследования. "Если продолжится этот тандемный рост и черной дыры, и звезд, которые ее окружают, она утроится в массе до того, как галактика достигнет конца своей жизни".

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

Как одни из самых ярких и самых отдаленных объектов во Вселенной, квазары или «квазизвездные радиоисточники», как известно, трудно наблюдать, поскольку они часто заслепляют все вокруг себя. Они образуются, когда особенно активна черная дыра потребляет огромное количество материала из галактики, которая ее окружает, создавая сильные гравитационные силы. По мере того, как все больше и больше материала все быстрее и быстрее закручивается по направлению к центру черной дыры, материал нагревается и ярко светится. Квазар производит столько энергии, что часто засвечивает все вокруг себя, ослепляя попытки понаблюдать за галактикой-хозяином. Современные теории предполагают, что эта энергия выгревает или выгоняет холодный газ, необходимый для звездообразования, останавливая звездорождение и нанося смертельный удар росту галактики. Но SOFIA показывает, что существует сравнительно короткий период, когда рождение звезд в галактике может продолжаться, пока пиршество черной дыры продолжает питать мощные силы квазара.

Вместо того, чтобы непосредственно наблюдать за новорожденными звездами, SOFIA использовала свой 3-метровый телескоп для обнаружения инфракрасного света, излучаемого от пыли, нагретого в процессе образования звезд. Используя данные, собранные бортовой широкополосной камерой SOFIA -- прибором HAWC+ -- ученые смогли оценить количество образованных звезд за последние 100 миллионов лет.

"SOFIA позволяет нам заглянуть в это кратковременное окно, где могут сосуществовать эти два процесса", - говорит Кук. "Это единственный телескоп, способный изучать рождение звезд в этой галактике, не будучи ослепленным через интенсивное свечение квазара".

Кратковременное окно совместного роста черной дыры и звезд представляет собой раннюю фазу смерти галактики, в которой галактика еще не подверглась разрушительному воздействию квазара. Нужны постоянные исследования с SOFIA, чтобы узнать, много ли других галактик проходят подобную стадию с совместным ростом и черной дыры и звезд, прежде чем в конечном итоге они достигнут конца жизни. Дальнейшие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Вебба, который планируется запустить в 2021 году, могут обнаружить, как квазары влияют на общую форму галактик-хозяев.

SOFIA -- совместный проект НАСА и Немецкого аэрокосмического центра. Исследовательский центр Эймса НАСА в калифорнийской Силиконовой долине руководит программой SOFIA, научными и космическими операциями миссии в сотрудничестве с Ассоциацией космических исследований университетов со штаб-квартирой в Колумбии, штат Мэриленд, и немецким Институтом SOFIA при Университете Штутгарта. Техническое обслуживание и эксплуатация самолета осуществляется в Центре полетных исследований Армстронга НАСА в городе Палмдейл, Калифорния. Инструмент HAWC+ был разработан и предоставлен НАСА командой из многих институтов под руководством Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL).

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Галактики
• Черные дыры