С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые из Кембриджского университета (Великобритания) провели подробное изучение старой галактики, где отсутствует звездообразование. Результаты исследования показали, что прекращение формирования звезд связано с активностью находящейся в центре сверхмассивной черной дыры.
Ученые уже давно высказывали предположения о том, что сверхмассивные черные дыры, находящиеся в центрах галактик, негативно влияют на процессы формирования новых звезд. Недавно удалось получить подтверждение этой гипотезы. Исследователи, опубликованного в журнале Nature Astronomy, исследования позволили определить, какие процессы приводят к прекращению звездообразования в галактиках, где обитают эти массивные объекты.
Галактика GS-10578, обладающая значительной массой и небольшими размерами, находится на удалении более чем 11,7 миллиарда световых лет от нашей планеты. Считается, что она сформировалась около двух миллиардов лет после Большого взрыва. Несмотря на то, что звездная масса галактики превышает 160 миллиардов солнечных масс, в ней практически отсутствует звездообразование.
Астрономы уже давно имели опасения относительно состояния GS-10578, однако детальное изучение этой галактики и сверхмассивной черной дыры, расположенной в ее центре, стало возможным лишь после запуска космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Согласно результатам исследования, формирование новых звезд в галактике GS-10578 прекратилось на начальном этапе ее эволюции. Это представляется необычным, поскольку в большинстве галактик, возникших в ранней Вселенной, наблюдалось активное звездообразование.
«Авторы недавнего научного исследования отметили, что если галактика успела вырасти до таких внушительных размеров, то фактор, прекративший формирование звезд, скорее всего, действовал достаточно оперативно.
Полученные данные свидетельствуют об обнаружении интенсивных потоков горячего ионизированного и холодного газа, которые исходят из центра галактики и распространяются со скоростью до 1000 километров в секунду. Учитывая, что галактика теряет газ быстрее, чем использует его для образования новых звёзд, учёные считают, что причиной выбросов послужила активность сверхмассивной чёрной дыры, расположенной в центре GS-10578.
Холодный газ является ключевым компонентом, из которого формируются звезды, а сверхмассивные черные дыры – это уникальные объекты, которые способны эффективно удалять его из галактик, тем самым подавляя звездообразование.
Авторы исследования полагают, что именно этот механизм «обратной связи», поступающий от черной дыры, позволяет объяснить, как сверхмассивные черные дыры извлекают ресурсы у галактик.
«Виновника удалось установить. Черная дыра уничтожает эту галактику и удерживает ее в состоянии покоя, блокируя приток вещества, необходимого для формирования новых звезд», — заключили астрономы.
Хотя в GS-10578 происходят значительные изменения, вращение звездного диска галактики остаётся организованным. Этот важный факт свидетельствует о том, что прекращение звездообразования не всегда приводит к разрушению галактического диска, вопреки прежним представлениям ученых.
Полученные в ходе нового исследования данные впервые предоставили убедительные свидетельства того, что влияние сверхмассивных черных дыр может быть определяющим фактором в прекращении развития крупных, старых галактик. Это позволяет объяснить их численность в наблюдаемом нами космосе.
Детальное исследование галактики GS-10578 предоставляет дополнительные перспективы для понимания эволюционных процессов галактик и влияния на них сверхмассивных черных дыр.