Астрономы узнали, как квазары подавили звездообразование в ранней Вселенной
В центрах массивных галактик, как и в нашем Млечном Пути, скрываются сверхмассивные черные дыры. Астрономы видят, что черные дыры массой более миллиарда Солнц существовали уже через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Тогда Вселенная прожила менее 5% от своего нынешнего возраста. Когда межзвездный газ падает на такую черную дыру, он разгоняется, нагревается и излучает свет во всем электромагнитном спектре. Так появляется квазар.
Астрономы-теоретики долго предсказывали, что энергии квазаров хватит, чтобы выдувать межзвездный газ из галактик на скорости в несколько тысяч километров в секунду. Такие потоки газа называют галактическими ветрами. Раньше ученые спорили, существуют ли они в первых квазарах. Недавно Вейчжэ Лю и Сяохуэй Фань из Университета Аризоны вместе с Тьяго Костой из Ньюкаслского университета проанализировали данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» и опубликовали статью в журнале Nature. Они нашли явные следы галактических ветров в 27 квазарах, которые светили через миллиард лет после Большого взрыва.
В 6-и объектах из этой группы газ улетал со скоростью до 8400 километров в секунду. Ученые подсчитали, что в ранней Вселенной квазары с такими сильными ветрами встречались как минимум в 4 раза чаще, чем в более поздние эпохи. При этом средняя кинетическая энергия этого газа была примерно в 100 раз выше. Эти данные помогают ученым разгадать другую загадку: почему некоторые массивные галактики перестали рождать новые звезды в первые 2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Многие из ранних массивных галактик выглядят старыми, потому что они перестали создавать звезды намного раньше, чем ожидали исследователи. Компьютерные модели показывают, что именно мощные ветры от квазаров лишают галактику запасов газа, и звездам становится не из чего появляться. Сяохуэй Фань объясняет, что яркий свет квазара давит на газ и разгоняет его во всех направлениях. Этим ветра отличаются от струй частиц, которые некоторые квазары выбрасывают в противоположные стороны почти со скоростью света. Такие узкие струи просто пробивают в галактике дыру и не могут выдуть весь газ.
Астрономы предполагают, что квазары с экстремальными ветрами живут недолго. Они затихают примерно за 100 миллионов лет — это мгновение по космическим меркам — и оставляют после себя спокойную галактику, в которой больше не зажигаются звезды. Каждый год такая галактика теряет массу газа, которая эквивалентна тысячам таких звезд, как наше Солнце. В результате квазары заставили самые ранние массивные галактики во Вселенной прекратить расти.
Ранее ученые нашли 2 древних квазара в процессе слияния.
Фото NASA
Самое популярное
