Астрономы выяснили, как черные дыры «успокаивают» галактики

Гигантские черные дыры, расположенные в центре большинства крупных галактик, оказывают влияние на их эволюцию и останавливают звездообразование — к такому выводу пришла группа ученых, ведущих Слоановский цифровой обзор неба (SDSS). Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Сравнительно недавно исследователи получили доказательства того, что иногда черная дыра в центре может оказывать влияние на жизнь звезд во всей галактике, а не только в ближайших окрестностях. Но как часто это происходит и является ли это неизбежной стадией эволюции любой нормальной галактики, пока не ясно. В своей работе ученые рассмотрели несколько галактик, исследованных командой обзора близких галактик MaNGA (Mapping Nearby Galaxies at Apache Point Observatory). Этот проект по обзору 10 тыс. галактик был запущен в 2014 году международной коллаборацией астрономов из 34 университетов и научных центров. Он стал частью самого крупного в истории обзора трехмерной структуры Вселенной SDSS-IV.

В своей работе астрономы обнаружили достаточно крупные галактики, находящиеся на пассивной стадии эволюции (так называемые «красные и пассивные»), в которых не рождаются звезды и отсутствует газ. «В них панорамная спектроскопия позволила увидеть потоки разогретого газа, которые в виде широких конусов бьют из центров этих галактик. Строительный материал есть: видно, что газ поставляется из межгалактического пространства, но не успевает охладиться, осесть и образовать звезды, а выбрасывается из системы за счет активности центрального объекта», — пояснил Дмитрий Бизяев, сотрудник ГАИШ МГУ и один из авторов работы.

Прототипом подобных объектов стала пара галактик, которой астрономы из MaNGA дали собственные имена – Акира и Тецуо (в честь героев японских комиксов-манга «Акира»). Тецуо – маломассивный компонент Акиры. Ученые заметили, что холодный газ из галактики-спутника падает на пассивную, в плане звездообразования, основную галактику, центральная сверхмассивная черная дыра которой разогревает его и выбрасывает обратно в межгалактическое пространство.

Авторы называют данный эффект «красным гейзером» и предполагают, что он может быть не экзотическим, а одним из типичных механизмов, регулирующих приток и отток газа, а главное – подавляющих звездообразование в галактиках. «Этот процесс может включаться на короткое время и встречается достаточно часто во Вселенной», — уверен Бизяев.