Выявление роли сверхмассивной черной дыры в жизни и смерти галактики

Исследование, проведенное китайскими и французскими исследователями на 69 близлежащих галактиках, показало, что черная дыра в центре галактики способна нагревать окружающий ее холодный газ, не давая ему конденсироваться и образовывать новые звезды. Их результаты показывают, что чем больше черная дыра, тем меньше холодного газа в галактике.

По словам ведущего исследователя Ван Тао из Нанкинского университета, холодный газ является основным сырьем для формирования звезд, и чем больше черная дыра, тем меньше холодного газа в галактике. Южно-Китайская Морнинг Пост Об этом сообщили.

Исследование может объяснить, почему некоторые галактики продолжали расти в течение длительного времени, в то время как другие стали пассивными и неактивными.

От триллионов звезд до центральной сверхмассивной черной дыры

Дэвид Эльбаз, соавтор исследования из Университета Париж-Сакле, сравнил это явление с помещением перевернутого стакана на свечу.

«Через несколько секунд свеча гаснет из-за нехватки воздуха. Точно так же черная дыра не дает галактике продолжать освещать новые звезды», — говорит он. Это было объяснено.

Галактики являются строительными блоками Вселенной, и каждая из них обычно содержит от миллионов до триллионов звезд, а также межзвездный газ и пыль и сверхмассивную черную дыру в ее центре.

Ученые давно поняли взаимосвязь между массой сверхмассивной черной дыры и массой звезд в ее галактике. По словам Эльбаза, черная дыра обычно имеет массу около тысячи масс всех звезд в галактической выпуклости — области, где звездообразование давно прекратилось.

Астрономы предположили, что черная дыра может каким-то образом препятствовать образованию новых звезд, но до сих пор не было прямых доказательств, подтверждающих эту теорию. Новое исследование было сосредоточено на определенном типе газа, называемом атомарным водородом, который является основным компонентом межзвездной среды и ключевым ингредиентом в звездообразовании.

Исследование также показало, что количество атомарного водорода в галактике тесно связано с массой черной дыры в ее центре, а не с такими факторами, как общее количество звезд или размер галактической выпуклости.

Два механизма влияния массы черной дыры на галактический газ

Ведущий исследователь Ван также объяснил, что как только эффект массы черной дыры будет устранен, корреляция между содержанием холодного газа и другими факторами станет очень слабой. Это указывает на то, что масса черной дыры является важнейшим физическим параметром, влияющим на количество холодного газа в галактике.

Эль-Баз предложил два возможных объяснения открытия. Во-первых, черная дыра может выбросить газ из галактики, хотя это маловероятно, поскольку многие галактики все еще формируют звезды даже с активными черными дырами. Вторая возможность заключается в том, что струи активной черной дыры нагревают окружающий газ, не позволяя ему питать галактику — процесс, известный как голодание галактики.

Он отдавал предпочтение последней интерпретации, которая получила поддержку недавних космологических симуляций.

Новое исследование предоставило прямое наблюдение, чтобы доказать эту гипотезу, что удивило его, поскольку предыдущие исследования не нашли прямых доказательств. Однако исследователь также отметил, что это дает логическое объяснение наблюдаемому поведению галактик. Южно-Китайская Морнинг Пост.

Вскоре команда будет использовать данные китайского радиотелескопа FAST и предстоящего проекта Square Kilometer Array в Южной Африке и Австралии, чтобы проверить свои результаты на более далеких и меньших галактиках, что поможет улучшить их выводы и подтвердить их общую применимость.