"Уэбб" стал свидетелем, как черная дыра "морит голодом" свою галактику

Астрономы использовали космический телескоп "Джеймс Уэбб" для подтверждения того, что сверхмассивные черные дыры могут лишать свои галактики топлива, необходимого для образования новых звезд.

Об этом рассказывается в пресс-релизе Кембриджского университета на сайте "Eurek Alert!", передают OstanniPodii.com.

Международная команда использовала "Уэбб" для наблюдения за галактикой размером примерно с наш Млечный Путь, находящейся в ранней Вселенной, примерно через два миллиарда лет после Большого Взрыва. Как и большинство крупных галактик, она в своем центре имеет сверхмассивную черную дыру. Однако эта галактика, по сути, "мертва": она почти перестала образовывать новые звезды.

"На основе предыдущих наблюдений мы знали, что эта галактика находится в затушенном состоянии: она не образует много звезд, учитывая ее размер, и мы ожидаем, что существует связь между черной дырой и окончанием звездообразования", - сказал соавтор исследования доктор Франческо Д′Евгенио из Института космологии им. Кавли при Кембридже. "Однако до Уэбба мы не могли изучить эту галактику достаточно подробно, чтобы подтвердить эту связь, и мы не знали, является ли это погашенное состояние временным или постоянным".

Эта галактика, которая имеет официальное название GS-10578, но получила прозвище "Галактика Пабло" в честь астронома, решившего её детально исследовать, является массивной для такого раннего периода Вселенной: её общая масса примерно в 200 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, а большинство её звезд сформировались между 12,5 и 11,5 миллиардами лет назад.

"В ранней Вселенной большинство галактик формируют много звезд, поэтому интересно увидеть такую массивную мертвую галактику в этот период времени", - говорит соавтор исследования профессор Роберто Майолино, также из Института космологии Кавли. "Если у неё было достаточно времени, чтобы достичь такого массивного размера, то какой бы процесс не остановил звездообразование, он, вероятно, произошел относительно быстро".

Используя "Уэбб", исследователи обнаружили, что эта галактика выбрасывает большое количество газа со скоростью около 1000 километров в секунду, что достаточно быстро для того, чтобы избежать гравитационного притяжения галактики. Эти быстро движущиеся ветры "выталкиваются" из галактики черной дырой.

Как и другие галактики с аккрецирующими черными дырами, "Галактика Пабло" имеет быстрые ветры оттока горячего газа, но эти газовые облака непрочные и имеют небольшую массу. "Уэбб" обнаружил присутствие нового компонента ветра, который нельзя было увидеть с помощью предыдущих телескопов. Этот газ холоднее, а следовательно, плотнее и -- что очень важно -- не излучает света. "Уэбб", с его превосходной чувствительностью, может видеть эти темные газовые облака, потому что они блокируют часть света от галактики позади них.

Новости по подобной теме:

Колебания Марса может быть признаком темной материи, говорится в исследовании

Масса газа, выбрасываемого из галактики, больше, чем масса, необходимая ей для продолжения формирования новых звезд. По сути, черная дыра морит галактику голодом.

"Мы нашли виновника", - сказал Д′Евгенио. "Черная дыра убивает эту галактику и держит её в состоянии покоя, перекрывая источник "пищи", необходимой галактике для формирования новых звезд".

Исследователи отмечают: хотя предыдущие теоретические модели предполагали, что черные дыры имеют такое влияние на галактики, до "Уэбба" не удавалось обнаружить этот эффект непосредственно.

Предыдущие модели предполагали, что конец звездообразования имеет сильное, турбулентное влияние на галактики, разрушая их форму в процессе. Но в этой дискообразной галактике звезды все еще движутся упорядоченно, что свидетельствует о том, что это не всегда так.

"Мы знали, что черные дыры оказывают огромное влияние на галактики, и, возможно, часто останавливают звездообразование, но до Уэбба мы не могли напрямую подтвердить это", - говорит Майолино. "Это еще один способ показать, что Вебб является гигантским скачком вперед с точки зрения нашей способности изучать раннюю Вселенную и то, как она развивалась".

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Исследователи надеются, что новые наблюдения с помощью Атакамского большого миллиметрового телескопа (ALMA), нацеленного на самые холодные, самые темные газовые компоненты галактики, расскажут нам больше о том, есть ли в этой галактике топливо для звездообразования, и если да, то где именно, и какое влияние имеет сверхмассивная черная дыра в регионе, окружающем галактику.

• телескоп Уэбба
• Черные дыры
• Звездообразование в галактиках