Лента TH Новости Освоение космоса



Черная зависимость и её необходимость

∴ 258

Не только люди подвластны плохим привычкам. Звёзды тоже имеют слабости.

1166

Молодые галактики вспыхивают с яркими новыми звездами, формирующимися быстрыми темпами, но звездообразование в конечном итоге прекращается по мере развития галактики. Новое исследование показывает, что масса черной дыры в центре галактики определяет, как скоро произойдет это «затухание» звездообразования.

Каждая массивная галактика имеет центральную сверхмассивную черную дыру, более чем в миллион раз более массивную, чем солнце. Свидетельства тому — гравитационные эффекты, влияющие на отображение звезд галактики. Иногда эту дыру питает энергичное излучение от активного галактического ядра (AGN). Считается, что энергия, вытекающая из галактики из активного галактического ядра, прекращает звездообразование путем нагревания и рассеивания газа, который в противном случае конденсируется в звезды при охлаждении.

Эта идея существует уже несколько десятилетий, и астрофизики обнаружили, что моделирование эволюции галактики должно включать обратную связь от черной дыры, чтобы воспроизвести наблюдаемые свойства галактик. Но наблюдательных свидетельств о связи между сверхмассивными черными дырами и звездообразованием до сих пор не хватало.

Это первое прямое наблюдение, в котором мы можем видеть влияние черной дыры на историю звездообразования галактики.Жан Броди, профессор астрономии и астрофизики в UC Santa Cruz.

Под руководством первого автора Игнасио Мартина-Наварро, докторанта в UC Santa Cruz, исследование сосредоточилось на массивных галактиках, для которых масса центральной черной дыры была измерена в предыдущих исследованиях, на основе движения звезд вблизи центра галактики. Чтобы определить истории звездообразования галактик, Мартин-Наварро проанализировал детализированные спектры их света, полученные с помощью массивного галактического обзора телескопа Хобби-Эберли.

Спектроскопия позволяет астрономам отделять и измерять разные длины волн света от объекта. Мартин-Наварро использовал вычислительные методы для анализа спектра каждой галактики и восстановления истории ее звездообразования. Найдя наилучшую комбинацию звездных популяций для соответствия спектроскопическим данным.

Когда он сравнивал истории звездообразования галактик с черными дырами разных масс, он обнаружил поразительные различия. Эти различия только коррелировали с массой черных дыр, а не с галактической морфологией, размером или другими свойствами.

Для галактик с одинаковой массой звезд, но с различной массой черных дыр в центре, галактики с большими черными дырами были закалены раньше и быстрее, чем те, у которых были более мелкие черные дыры. Таким образом, звездообразование продолжалось дольше в тех галактиках с меньшими центральными черными дырами.Мартин-Наварро, соавтор исследования.

Другие исследователи без успеха добились корреляции между звездообразованием и яркостью активных галактических ядер. Это может быть связано с тем, что временные масштабы настолько различны, что звездообразование происходит в течение сотен миллионов лет, а вспышки от активных галактических ядер происходят в течение более коротких периодов времени.

Супермассивная черная дыра только светящаяся, когда она активно поглощает материю из внутренних областей ее галактики. Активные галактические ядра сильно варьируются, и их свойства зависят от размера черной дыры, скорости аккреции нового материала, падающего на черную дыру, и других факторов.

Мы использовали маску черных дыр в качестве прокси-сервера для энергии, передаваемой в галактику с помощью AGN, потому что аккреция в более массивные черные дыры приводит к более энергичной обратной связи от активных ядер галактик, что ускорит образование звезд быстрее.Мартин-Наварро, соавтор исследования.

Точный характер обратной связи от черной дыры, которая утоляет звездообразование, остается неопределенным, по словам соавтора Аарона Романовского, астронома в Университете штата Сан-Хосе и обсерваториях UC.

Существуют различные способы, по которым черная дыра может вывести энергию в галактику, а теоретики имеют всевозможные идеи о том, как происходит тушение, но предстоит сделать еще больше, чтобы соответствовать этим новым наблюдениям в моделях.

Илья Фесенко