«Джеймс Уэбб» увидел потерю газа далекой затухающей массивной галактикой

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил мощный отток нейтрального и ионизированного газа из далекой массивной галактики COSMOS-11142. Его нельзя объяснить звездообразованием или слияниями галактик, скорее всего, он возник из-за активности сверхмассивной черной дыры. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Считается, что крупномасштабные оттоки вещества из галактик, порождаемые активностью их центральных сверхмассивных черных дыр, играют фундаментальную роль в деле подавления (или тушения) процесса звездообразования в массивных галактиках. Однако прямых наблюдательных доказательств этой гипотезы до сих пор нет, особенно в случае ранней Вселенной, где тушение звездообразования могло происходить очень быстро, что требует удаления газа, а не его нагрева. Ранее в массивных далеких галактиках наблюдались лишь оттоки ионизированного газа, оттоки нейтрального или молекулярного газа при больших значениях красного смещения регистрировались лишь для галактик со вспышкой звездообразования и квазаров.

Группа астрономов во главе с Сирио Белли (Sirio Belli) из Болонского университета сообщила об обнаружении сильного оттока газа из массивной далекой галактики COSMOS-11142 при помощи инструментов NIRSpec, NIRCam и MIRI космического телескопа «Джеймс Уэбб». COSMOS-11142 представляет собой массивную (звездная масса около 10^10,9 масс Солнца) галактику, характеризующуюся красным смещением 2,445 и эффективным радиусом около двух тысяч световых лет. Галактика находится в фазе быстрого тушения ранее действовавшей вспышки звездообразования.

Темпы оттока нейтрального и ионизированного газа из галактики составляют около ста и одной солнечной массы в год, соответственно, что больше, чем типичные значения оттоков для галактик, образующих звезды, в тот период. В основном из галактики истекает нейтральный газ, при этом нет свидетельств того, что отток вызван процессами звездообразования или событием крупного слияния галактик.

Ученые считают, что за отток газа ответственна центральная сверхмассивная черная дыра, о наличии которой свидетельствуют свойства эмиссионных линий ионизированного газа в спектре. При этом сама черная дыра не демонстрирует сейчас заметную активность в рентгеновском или радиодиапазонах. Таким образом, сверхмассивные черные дыры действительно способны быстро подавлять звездообразование в массивных галактиках за счет выброса нейтрального газа прочь из галактики.

Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие рекордно далекой массивной спокойной галактики.