Астрофизики обнаружили сверхмассивную черную дыру, которая медленно морит свою галактику голодом
19. Сентябрь, 2024 в 19:55
Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) недавно помог раскрыть космическое «убийство» - преждевременную смерть Галактики Пабло, официально известной как GS-10578 и размером примерно с наш Млечный Путь. И она мертва лишь всего через 2 миллиарда лет после Большого взрыва.
Об этом рассказывают OstanniPodii.com со ссылкой на пресс-релиз Кембриджского университета.
Свет от этой далекой галактики начал свое путешествие через космос примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва, чтобы достичь Земли и дать нам снимок ранней Вселенной. Но снимок, который дошел до нас, по сути, является фотографией с места преступления, потому что с галактической точки зрения Галактика Пабло мертва, то есть она перестала образовывать новые звезды. Используя инструменты JWST, астрофизик Кембриджского университета Франческо Д'Евгенио и его коллеги поймали на горячем сверхмассивную черную дыру, которая медленно морила галактику голодом до смерти.
«Мы нашли виновника: черная дыра убивает эту галактику», - говорит Д'Евгенио, который возглавлял недавнее исследование. Он и его коллеги опубликовали свою работу в журнале Nature Astronomy.
Д'Евгенио и его коллеги использовали чувствительные инфракрасные инструменты JWST, чтобы заметить то, что другие исследователи пропустили: плотные потоки холодного газа, мчащиеся прочь от галактики. Сверхмассивная черная дыра, скрывающаяся в самом сердце Галактики Пабло, выбрасывает газ - который в противном случае мог бы стать сырьем для миллиардов новых звезд - в космос со скоростью около 1000 километров в секунду. Без плотных облаков межзвездного газа галактика не может образовывать новые звезды, а это означает, что когда звезды, которые сейчас освещают Галактику Пабло, выгорят через несколько миллиардов лет, она навсегда погаснет.
Согласно расчетам Д'Евгенио и его коллег, черная дыра выбрасывает в космос больше материала, чем нужно галактике для выживания. Предыдущие исследования заметили, что Галактика Пабло умирает, но они заметили лишь слабые клочки теплого газа, вытекающие из центра галактики. Эти гораздо меньшие потоки газа не были достаточной потерей, чтобы объяснить, почему галактика перестала образовывать новые звезды. Но когда Д'Евгенио и его коллеги посмотрели на эту галактику с помощью инструментов JWST, они поняли, что галактика, по сути, кровоточит межзвездным газом.
«Если у нее было достаточно времени, чтобы достичь такого огромного размера. Какой бы процесс ни остановил звездообразование, он, вероятно, произошел относительно быстро», - говорит астрофизик Кембриджского университета Роберто Майолино, соавтор исследования. «В ранней Вселенной большинство галактик образуют много звезд, поэтому интересно увидеть такую массивную мертвую галактику в этот период времени».
Оказывается, что большая часть газа, который вытекает из Галактики Пабло, настолько холодна, что не излучает ни света, ни даже тепла. Астрономам понадобились очень чувствительные инструменты JWST, чтобы обнаружить очень слабое инфракрасное излучение, которое поступает от газовых потоков - и заметить, что эти потоки блокируют часть света от звезд позади них.
Сверхмассивная черная дыра в центре Галактики Пабло ускоряет газ до скорости достаточно большой, чтобы избежать мощной гравитации галактики.
Д'Евгенио и его коллеги планируют еще раз взглянуть на Галактику Пабло с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки - массива микроволновых антенн высоко в пустыне Атакама в Чили. ALMA может заглянуть в далекие галактики в еще более длинных длинах волн света, чем JWST. Это означает, что радиотелескоп позволит астрономам увидеть самые темные, холодные участки газа в Галактике Пабло, увидеть, где топливо для звездообразования все еще может быть спрятано, вне смертоносной досягаемости сверхмассивной черной дыры.