Сверхмассивная черная дыра помогла родиться новым звездам в карликовой галактике

Астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» нашли первое надежное доказательство управляемого активным галактическим ядром оттока вещества в карликовой галактике Henize 2-10. В отличие от других галактик, отток в Henize 2-10 не подавляет звездообразование в ней, а способствует ему, сжимая облака газа. Статья опубликована в журнале Nature.

Одним из интересных направлений исследований в современной астрономии стало установление роли сверхмассивных черных дыр в эволюции галактик разных типов. В частности, есть данные наблюдений, свидетельствующие, что в случае крупных галактик и некоторых карликовых галактик, обладающих активными ядрами, черные дыры порождают крупные оттоки газа и вызывают его нагрев, тем самым подавляя процессы звездообразования. Однако массивные галактики исследуются чаще, чем карликовые, поэтому для последних связь между черными дырами и процессами звездообразования изучена плохо.

Захари Шутте (Zachary Schutte) и Эми Рейнс (Amy E. Reines) из Университета штата Монтана опубликовали результаты анализа данных наблюдений за карликовой галактикой Henize 2–10, которая находится на расстоянии 9 мегапарсек от Солнца в созвездии Компаса. Наблюдения проводили с помощью инструмента STIS космического телескопа «Хаббл» в оптическом диапазоне.

Галактика характеризуется вспышкой звездообразования, обладая при этом звездным населением в десять раз меньшим, чем у Млечного Пути. Более ранние наблюдения за ней в радиодиапазоне выявили компактный (физический размер менее 3 на 1 парсек) источник излучения в ее ядре, пространственно совпадающий с точечным источником рентгеновского излучения. Есть два возможных объяснения природы такого источника: активное галактическое ядро с ​​низкой светимостью (10⁻⁶ от эддингтоновской), содержащее массивную черную дыру, либо очень молодой остаток сверхновой.

Данные «Хаббла» позволили отследить кинематику ионизированного газа в центральной области галактики и выявить прецессирующий биполярный отток вещества из центра. Скорость истечения составляет более 400 километров в секунду, что вписывается в модель низкоскоростного оттока от массивной (около одного миллиона масс Солнца) черной дыры, но аномально мало для очень молодого остатка сверхновой. Наблюдения также выявили нить ионизированного газа, общей длиной примерно 150 парсек, которая тянется от ядра галактики к яркому региону звездообразования, где недавно (около 4 миллионов лет назад) сформировались несколько звездных скоплений. Таким образом, отток вызывает сжатие газовых облаков и провоцирует звездообразование, а не подавляет его.

Henize 2-10, по мнению ученых, представляет собой первый пример надежного доказательства управляемого активным галактическим ядром оттока вещества в карликовой галактике. Более того, эта галактика резко отличается от других подобных систем — большинство ранее найденных оттоков вызывали гашение звездообразования (отрицательная обратная связь) в своих галактиках, обладавших четко определенными ядрами, сильно излучающими в радиодиапазоне. Возможно Henize 2-10 является маломассивным и маломощным (в плане излучения) аналогом молодых радиогалактик.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы обнаружили самый высокоскоростной отток вещества от квазара.

Александр Войтюк