Точные и естественные науки

Во всём виноваты красные гейзеры

чёрная дыра
Автор Йорик

Наблюдения за сотнями крупных галактик показали, что процессы звездообразования прекращаются в самых “спокойных” галактиках в результате формирования так называемых “красных гейзеров” – потоков сверхгорячего газа, порождаемых сверхмассивной черной дырой в их центре, говорится в статье, опубликованной в Nature.

Suppressing star formation in quiescent galaxies with supermassive black hole winds
Quiescent galaxies with little or no ongoing star formation dominate the population of galaxies with masses above 2???1010 times that of the Sun; the number of quiescent galaxies has increased by a factor of about 25 over the past ten billion years. Once star formation has been shut down, perhaps during the quasar phase of rapid accretion onto a supermassive black hole, an unknown mechanism must remove or heat the gas that is subsequently accreted from either stellar mass loss or mergers and that would otherwise cool to form stars. Energy output from a black hole accreting at a low rate has been proposed, but observational evidence for this in the form of expanding hot gas shells is indirect and limited to radio galaxies at the centres of clusters, which are too rare to explain the vast majority of the quiescent population. Here we report bisymmetric emission features co-aligned with strong ionized-gas velocity gradients from which we infer the presence of centrally driven winds in typical quiescent galaxies that host low-luminosity active nuclei. These galaxies are surprisingly common, accounting for as much as ten per cent of the quiescent population with masses around 2???1010 times that of the Sun. In a prototypical example, we calculate that the energy input from the galaxy’s low-level active supermassive black hole is capable of driving the observed wind, which contains sufficient mechanical energy to heat ambient, cooler gas (also detected) and thereby suppress star formation.

“Звезды рождаются из сгустков газа, но, как показывают исследования нескольких последних десятилетий, во многих галактиках, несмотря на присутствие “звездных стройматериалов”, новые светила так и не рождаются. Это сравнимо с пустыней, покрытой густыми облаками. Мы знали, что процесс звездообразования в “тихих” галактиках должен подавляться, и теперь мы думаем, что “красные гейзеры” виноваты в этом”, — заявил Эдмонд Чунг (Edmond Cheung) из университета Токио (Япония).

В центре Млечного Пути и практически всех галактик присутствует сверхмассивная черная дыра, незримым образом “дирижирующая” процессами круговорота вещества по всей галактике. Достаточно давно астрономы считают, что активизация таких черных дыр приводит к постепенному опустошению галактики и прекращению процессов звездообразования в результате того, что черная дыра разогревает и выбрасывает холодные облака пыли и водорода за пределы галактики, внутри которых и рождаются звезды.

Только в прошлом году ученые получили первые прямые свидетельства того, что это действительно происходит, наблюдая за галактикой IRAS F11119 в созвездии Большой Медведицы. Оставалось непонятным то, как черной дыре удается “задушить” формирование звезд и почему ее хватка не слабеет после того, как она лишает саму себя еды.

Чунг и его коллеги нашли возможный ответ на эти вопросы, используя недавно опубликованный атлас близлежащих галактик SDSS-IV MaNGA, подготовленный Слоановским обзором неба. В этих звездных картах ученых интересовал спектр облаков газа в других галактиках, по которому они определяли то, как перемещаются эти скопления водорода и что потенциально двигает ими.

Изучив несколько сотен “тихих” галактик из SDSS-IV MaNGA, ученые обнаружили необычную закономерность – во всех них газ вращался вокруг их центра не равномерно, а хаотичным образом. Наблюдения за одной из этих галактик, получившей имя “Акира”, показали, что в этом был виноваты структуры, которые авторы статьи окрестили “красными гейзерами” – конические пучки горячего газа, периодически выплевываемые сверхмассивной черной дырой.

Подобные потоки газа, как показывают ученые, могут формироваться в окрестностях черной дыры даже тогда, когда она сидит на “голодном пайке” и не поглощает большие массы газа и пыли. Их мощности, по словам Чунга, достаточно для того, чтобы “перемешивать” газ во всей галактике, разогревать его и делать непригодным для формирования новых звезд. Это может объяснять, почему сегодня примерно половина галактик в видимой Вселенной является, по сути, полумертвыми “зомби”, заключают ученые.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: РИА Новости

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: