ГАЛАКТИКИ И ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ: МЕДЛЕННОЕ СТАРВАНИЕ В МИРЕ ЗВЕЗД
После формирования звёзд галактики иногда исчезают, страдая от недостатка ресурсов, которые не позволяют им продолжать развитие. Одним из удивительных механизмов данного процесса является медленное «удушение», вызванное влиянием сверхмассивных черных дыр в их центрах. Об этом свидетельствуют недавние наблюдения с помощью телескопа Джеймса Уэбба и большого миллиметрового массива (ALMA). Во время исследования астрономы обнаружили, как одна из галактик понемногу теряет возможность к звездообразованию, что открывает новые горизонты в понимании эволюции галактик.
ГАЛАКТИКА ПАБЛО: ОТКРЫТИЕ В ЗАБЫТИИ
Наблюдаемая галактика, официально именуемая GS-10578 и получившая прозвище «Галактика Пабло» в честь астронома, который её исследовал, существовала примерно через три миллиарда лет после Большого взрыва. В промежутке между 12,5 и 11,5 миллиарда лет назад она образовала множество звёзд и накопила массовую эквивалент 200 миллиардов солнечных масс за всего лишь один миллиард лет. Затем, как по волшебству, процесс остановился.
Астрономы из Кембриджа предположили, что причиной могло быть сверхмассивное черное дыра, но, направив радиотелескопы ALMA на Галактику Пабло и проведя почти семичасовые наблюдения, они столкнулись с неожиданным открытием: не обнаружили ничего. Исследование на наличие угарного газа (CO) — надежного индикатора холодного водорода, необходимого для звездообразования — выявило почти полное отсутствие этого вещества.
СУПЕРМAССИВНАЯ ЧЕРНАЯ ДЫРА: ВЕТЕР И УДАРНЫЕ ВОЛНЫ
Тем не менее, спектроскопия, проведенная телескопом Джеймса Уэбба, показала, что мощные ветры, исходящие от сверхмассивной черной дыры, движутся со скоростью 400 километров в секунду, унося с собой 60 солнечных масс газа каждый год. При таком темпе оставшиеся запасы галактики могут исчезнуть всего за 16 до 220 миллионов лет, что значительно быстрее типичного миллиарда лет для аналогичных галактик.
В то же время Галактика Пабло выглядит спокойной и уравновешенной. Наблюдения показали, что она вращается как диск, не демонстрируя признаков насильственных слияний, которые обычно нарушают структуру галактик. Это исключает возможность внешних катастроф в качестве причины её «смерти».
ЦИКЛЫ НАГРЕВА: ТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ СТАРВАНИЯ
Ответ на эту загадку лежит в череде медленных циклов нагрева. Вместо того чтобы разорваться в одном колоссальном событии, черная дыра, похоже, многократно обогревала или выбрасывала поступающий газ, препятствуя тому, чтобы новое вещество осело в областях звездообразования галактики. Оказавшись отключенной от новых запасов, Галактика Пабло медленно потребляла свои существующие ресурсы и погружалась в темноту.
Это открытие помогает объяснить загадочную популяцию крупных галактик, которые выглядят удивительно старыми, находясь в ранней вселенной. До запуска телескопа Джеймса Уэбба такие объекты почти не были известны, но сейчас они кажутся гораздо более распространёнными, чем предполагалось, и медленное старение центральными черными дырами может объяснить, почему они «жили быстро и ушли молодыми», сжигая свои запасы топлива в космические мгновения, прежде чем исчезнуть в тьме.
Эти новые знания значительно углубляют наше понимание процессов, ведущих к эволюции галактик, и подчеркивают важность изучения механики разрушительных сил, действующих в сердце галактик.
