Калифорнийские ученые узнали, что ветра от черных дыр влияют на галактики

Новое исследование, проведенное командой астрономов из Калифорнийского университета Риверсайда, проливает свет на процессы эволюции галактик. По-видимому, образование звезд в карликовых галактиках сильно зависит от сверхмассивных черных дыр в их центрах. Мощные ветры – потоки газа, создаваемые ими, могут замедлять темпы образования звезд.

Уцелевшие свидетели истории Вселенной

Количество звезд в карликовой галактике составляет в среднем около миллиарда. Это немного: наш Млечный путь содержит в 200–400 раз (по различным оценкам) больше светил, а есть и гораздо более крупные образования.

Большие галактики, как полагают ученые, формировались путем слияния более мелких. Существующие сейчас маленькие галактики сохранились благодаря тому, что избежали поглощения более массивными звездными системами.

Поэтому карликовые галактики представляют собой своеобразные реликты ранней эпохи существования Вселенной. Их изучение очень важно для понимания ее истории, а небольшие размеры позволяют астрономам регистрировать процессы в центральных областях, обычно труднодоступных для наблюдения.

Черные дыры и вещество галактик

Многие карликовые галактики, подобно большим, имеют в центре сверхмассивную черную дыру. Калифорнийские астрономы, используя данные Слоуновского цифрового обзора неба (SDSS – Sloan Digital Sky Survey), выделили из полусотни маленьких галактик 29 демонстрирующих признаки наличия внутри них экстремального объекта.

Падение вещества (газа) в черную дыру происходит по спирали, при этом образуется так называемый аккреционный диск. Скорость падения огромна, и газ в диске, испытывая трение, разогревается до температур в миллионы градусов.

Результатом разогрева является мощное излучение, давлением которого отталкивается вещество, находящееся несколько дальше от черной дыры. Возникает своего рода ветер – потоки разреженного ионизированного газа, расходящиеся по галактике. Признаки такого «ветра» ученые обнаружили в шести галактиках из исследованной выборки.

Ветер, мешающий рождению звезд

Согласно общепринятой модели динамики галактического вещества, распространение ветра приводит к формированию ударной волны, которая уплотняет газ и способствует образованию новых звезд. По-видимому, так и есть – но только в тех случаях, когда такой ветер имеет умеренную мощность. Если же он слишком силен, галактика начинает терять материал для звездообразования: газ выдувается в межгалактическое пространство.

Именно такое явление и обнаружили авторы новой работы, впервые измерив параметры ветров в шести галактиках с помощью телескопа Кека на Гавайях. Оказалось, что скорость истечения газа в них достигает тысячи километров в секунду – они просто разгоняют галактический газ и препятствуют формированию звезд.

Полученные результаты показывают, что в существующие модели развития галактик и процессов звездообразования должно быть включено воздействие сверхмассивных черных дыр. Авторы исследования планируют провести систематический поиск в расширенной выборке галактик, чтобы детальнее изучить взаимодействие черных дыр с галактическим веществом.