Черные дыры оказались способны «усыплять» галактики

Международная команда ученых предположила, что космический ветер, создаваемый черными дырами в центрах галактик, может мешать процессу звездообразования. Эта гипотеза помогает объяснить, почему в «спящих» галактиках, где наблюдается большое количество газа, не рождаются новые звезды. Статья исследователей опубликована в журнале Nature.

Звезды в галактиках образуются из плотных сгустков молекулярных облаков — облаков межзвездного газа, плотность и размер которых позволяет образовываться молекулам (преимущественно водороду, Н₂). Как правило, если в галактиках есть запас газа, то в них должны идти и процессы звездообразования. Однако астрономы иногда наблюдают обратный процесс.

В пассивных галактиках, где наблюдаются облака межзвездного газа, звезды рождаются либо крайне редко, либо не рождаются совсем. Ученые предположили, что за этим должны стоять какие-то процессы, которые мешают формированию новых звезд. Чтобы объяснить их, исследователи изучили данные одного из проектов слоановского небесного обзора MaNGA (MApping Nearby Galaxies at APO), который занимается спектральным картографированием ближайших галактик.

Астрономы обнаружили в некоторых галактиках исходящие из центра потоки разогретого вещества, которые получили название «красных гейзеров». Этот феномен исследователи объясняют следующим образом. В центре пассивных галактик находятся сверхмассивные черные дыры с низкой активностью — то есть такие, где процесс аккреции вещества идет достаточно слабо и где не наблюдается мощных вспышек — которые способны создавать потоки космического ветра. Этот ветер содержит достаточно механической энергии, чтобы через турбулентность и ударное воздействие нагревать газ, и таким образом мешает ему собираться в облака. Кроме того, он также способен выбрасывать часть межзвездного газа за пределы галактики.

«Звезды образуются из газа, подобно каплям дождя конденсирующимся из водяного пара. В обоих случаях для конденсации необходимо, чтобы газ остыл. Однако мы не могли понять, что мешало этому охлаждению во многих галактиках. Но когда мы построили модель движения газа в гейзерах, мы обнаружили, что он выталкивается из центра галактики и преодолевает ее гравитационное притяжение», — комментирует один из авторов работы.

Прототипом для данной модели стали слабо взаимодействующие галактики Акира и ее галактика-спутник Тецуо. Часть газа Тецуо попадает на галактику Акира, однако, несмотря на большое его количество, в ней не происходит звездообразования из-за влияния черной дыры, разогревающей газ. Кроме того, часть газа выбрасывается обратно в межзвездное пространство.

«Красные гейзеры», эпизодически создающиеся черными дырами, по мнению авторов, могут быть обычными регуляторами процессов, происходящих в галактиках.

Кристина Уласович