Черные дыры влияют на галактики через струи раскаленной плазмы, которые простираются на сотни тысяч световых лет
iXBT.com ·
Астрономы нашли новые свидетельства того, что сверхмассивные черные дыры могут влиять на развитие целых галактик. Струи раскаленной плазмы, которые вырываются из окрестностей активно поглощающих вещество черных дыр, способны воздействовать на газ на расстоянии сотен тысяч световых лет. Из-за этого газ может хуже охлаждаться и становиться менее пригодным для формирования новых звезд.
Астрономы нашли новые свидетельства того, что сверхмассивные черные дыры могут влиять на развитие целых галактик. Струи раскаленной плазмы, которые вырываются из окрестностей активно поглощающих вещество черных дыр, способны воздействовать на газ на расстоянии сотен тысяч световых лет. Из-за этого газ может хуже охлаждаться и становиться менее пригодным для формирования новых звезд.
Исследование провели ученые под руководством Санчайеты Бортакур из Университета штата Аризона и Намраты Рой из индийского Института Рамана. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
Вокруг практически каждой крупной галактики находится огромное облако разреженного газа. Оно простирается намного дальше видимой части галактики и служит своеобразным запасом вещества для будущих звезд. Газ постепенно охлаждается, перемещается ближе к центру галактики и может становиться материалом для рождения новых звезд.
Но почему тогда звезды не образуются постоянно и в огромном количестве? Ученые давно предполагают, что этому могут мешать сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик. Когда черная дыра активно поглощает окружающее вещество, она способна выбрасывать в космос узкие струи плазмы — джеты, которые движутся с огромной скоростью и переносят большое количество энергии.
Чтобы понять, насколько далеко распространяется их влияние, исследователи изучили сотни галактик с активными джетами. Они объединили данные оптического обзора DESI и радионаблюдения LOFAR и искали слабое свечение водорода в газе вокруг галактик.
По отдельности такой сигнал слишком слаб, поэтому ученые объединили данные сотен объектов. И здесь обнаружилась важная особенность: если смотреть на газ вокруг галактик во всех направлениях, четкого сигнала почти нет. Но непосредственно вдоль джетов свечение становится значительно сильнее.
Это означает, что джеты действительно передают энергию окружающему газу. Они словно узкие прожекторы, которые нагревают вещество не вокруг всей галактики сразу, а прежде всего вдоль своего пути.
Особенно интересно, что след джетов обнаружили не только рядом с галактиками. Еще одна область усиленного свечения находится практически на внешней границе газового облака, на расстоянии сотен тысяч световых лет. Судя по данным, именно там струя отдает окружающему газу значительную часть своей энергии.
При этом более холодный газ распределен вокруг галактик гораздо равномернее. Это говорит о том, что джеты не создают газовую структуру с нуля, а проходят через уже существующий газ и нагревают его по пути.
В результате газу может быть сложнее остывать и перемещаться к центру галактики. А поскольку именно охлажденный газ служит «сырьем» для рождения новых звезд, активность черной дыры потенциально способна замедлять звездообразование и влиять на дальнейшую эволюцию всей галактики.
Раньше этот эффект было трудно заметить из-за огромной разницы в масштабах: черная дыра находится в крошечной области центра галактики, а ее джеты могут воздействовать на газ на расстоянии сотен тысяч световых лет. Новое исследование показало этот эффект благодаря анализу газа именно вдоль направления джетов.