Сверхмассивные чёрные дыры останавливают рост галактик
Исследовательская команда под руководством доктора Ван Тао из Нанкинского университета впервые в истории получила прямые свидетельства той громадной роли, которую играет сверхмассивная черная дыра в жизненном цикле окружающей ее галактики. Основываясь на солидной выборке, астрофизики продемонстрировали, как чудовищная гравитация и выбросы этих объектов может фактически останавливать зарождение новых звезд.
Черная дыра в центре Млечного Пути считается «сонной» — ее активность с момента открытия находится на довольно низком уровне. В то же время в ее окрестностях кипит интенсивное звездообразование, непрерывно наблюдаемое астрономами. Но что происходит в других галактиках, и почему некоторые из них длительное время растут, в то время как другие «консервируются» и прекращают пополняться новыми светилами? Команда китайских астрофизиков с небольшим участием их европейских коллег смогла дать четкий ответ.
Исследователи пристально изучили сразу 69 близлежащих галактик, выявляя взаимосвязь между габаритами и активностью сверхмассивной черной дыры с одной стороны и другими факторами, такими, как количество звезд, атомарного водорода (ключевого компонента межзвездной среды) или размеры центральной выпуклости — с другой.
Впервые была выявлена строгая обратная корреляция: именно масса черной дыры оказалась фактором, определяющим количество холодного газа в галактике. Именно из холодного газа по мере его конденсации и формируются новые светила. Таким образом, вывод исследователей оказался несколько контринтуитивным: чем крупнее черная дыра (и, следовательно, больше выделяемая ей энергия) — тем больше угнетается процесс формирования новых звезд.
Тем не менее, этот на первый взгляд парадоксальный эффект получил от ученых твердое обоснование. Все дело в том, что струи излучения или джеты, исходящие от сверхмассивного объекта, нагревают газ в центральных областях галактики (где его больше всего). Но горячий газ уже не может служить «строительным материалом» для звезды, так как стремится к расширению, а не к сжатию.
Тяжелая черная дыра резко уменьшает количество этого жизненно ресурса, тем самым не давая новым светилам шанса — как если бы кто-то накрыл стаканом горящую свечу, остановив тем самым приток к ней кислорода.
Кроме того, черная дыра может попросту выталкивать свободный газ из галактики — здесь решающим фактором становится именно ее активность, а не масса. Но такой сценарий все еще нуждается в подтверждении, так как существуют галактики, интенсивно растущие, несмотря на активную черную дыру. Теперь команда намерена проверить свои выводы на более удаленных и компактных галактиках. И если они подтвердятся — то их можно будет поздравить с открытием нового важного космологического закона.
