Сверхмассивные черные дыры могут останавливать рождение звезд в галактике
Новые наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) показывают, что сверхмассивные черные дыры могут мешать образованию звезд в галактиках. Они вытесняют холодный газ — основной компонент для формирования небесных тел, из-за чего активность в галактике постепенно снижается и в итоге она может стать «мертвой».
Международная группа исследователей под руководством Сирио Белли из Болонского университета в ходе исследования выяснила, что галактический ветер более чем на 90% состоит из нейтрального газа. По этой причине ранее ученые его не замечали – он был практически невидимым. Во время предыдущих исследований выявляли только ионизированный – теплый газ. Теперь же, благодаря телескопу «Джеймс Уэбб», удалось обнаружить и нейтральный – то есть холодный газ.
Второй руководитель исследования — Ребекка Дэвис из Центра астрофизики и суперкомпьютерных технологий Технологического университета Суинберна в Австралии — возглавила группу, которая обнаружила в далекой массивной галактике COSMOS-11142 с крайне низким уровнем звездообразования мощный отток газа, вызванный черными дырами.
«Отток газа происходит быстрее, чем газ превращается в звезды — это указывает на то, что этот отток, вероятно, окажет очень значительное влияние на эволюцию галактики. Результаты нашей работы дают новые доказательства того, что выбросы, вызванные черными дырами, способны останавливать или "гасить" звездообразование в массивных галактиках», — поясняют авторы исследования.
Если формирование звезд останавливается, это значит, что галактика стала «мертвой» или статичной. Однако астрономы до сих пор точно не знают, почему это происходит. Согласно результатам компьютерного моделирования, всему виной активные ядра галактик — сверхмассивные черные дыры, которые поглощают материю и буквально вытесняют из межзвездного пространства вокруг себя холодный газ – ключевой элемент для образования звезд.
Ученые с помощью телескопа «Джеймс Уэбб» наблюдали за более чем за 150 галактиками ранней Вселенной с красным смещением от 1,7 до 3,5. Из них 17 оказались «мертвыми», в том числе — галактика COSMOS-11142, которая особенно заинтересовала авторов исследования. Они выяснили, что активная фаза образования звезд в ней завершилась около 300 млн лет назад. Ко времени наблюдений скорость звездообразование сократилась почти в 100 раз, и в галактике в настоящее время формируется от 1 до 10 солнечных масс в год. Исходя из этого, исследователи предполагают, что она находится в стадии «торможения».
При этом COSMOS-11142 ранее не наблюдалась в рентгеновском и радиодиапазоне, потому что обычно приборы настроены искать самые яркие активные галактические ядра и звездообразующие галактики. Исследование показывает, что исчезновение холодного газа может происходить во многих массивных галактиках молодой Вселенной, но существующие рентгеновские инструменты не способны это увидеть. Ребекка Дэвис отмечает, что раньше ученые наблюдали лишь 1% холодного газа, а с помощью телескопа «Уэбб» они смогут разглядеть гораздо больше.
