Дыра в звездной демографии: Яма рождения
Сверхмассивные черные дыры подавляют процесс звездообразования в галактике: к такому выводу пришли астрофизики, работающие с европейским орбитальным телескопом Herschel. «Нас интересовала взаимосвязь активности черной дыры и процесса звездообразования, — поясняет один из авторов работы, британский ученый Мэтью Пейдж (Mathew Page), — Известно, что оба процесса нарастают параллельно до какого-то предела, однако самые крупные черные дыры уже, наоборот, тормозят появление новых звезд».
Напомним, что, согласно доминирующим сегодня представлениям, в активных центрах крупных галактик — в том числе и нашего Млечного Пути — имеются сверхмассивные черные дыры, массы которых могут достигать многих миллионов, а то и миллиардов солнечных масс. Вещество, затягиваясь в недра этих монстров, ускоряется и закручивается, двигаясь по спирали и все более набирая энергию, порой выбрасывая ее мощными потоками, а порой и улетая прочь само. Впрочем, в эпоху молодой Вселенной эти чудовища были еще крупнее и страшнее, и светились ярче — да и звездообразование протекало намного активнее.
В самом деле, исследования более близких галактик показали, что сверхмассивная черная дыра нередко служит препятствием для этого процесса. Раскаляя и разбрасывая огромные количества межзвездного вещества, она не позволяет ему постепенно сформировать новые звезды. Однако до сих это были лишь моментальные «снимки», без полной картины этого взаимного влияния в его долговременном развитии.
«Чтобы понять, как активные центры галактик влияли на звездообразование на разных этапах жизни Вселенной, мы провели исследования объектов, относящихся ко времени, когда звездообразование было максимально интенсивным — примерно 8−12 млрд лет назад, — добавляет еще один автор недавней работы Джеймс Бок (James Bock), — Тогда появление молодых звезд в галактиках протекало вдесятеро активнее, чем сегодня. Многие из галактик того времени невероятно яркие, в тысячи раз ярче, чем Млечный Путь».
С помощью Herschel ученые обследовали 65 подобных галактик в дальнем ИК-диапазоне, оптимальном для изучения звездообразования, поскольку львиная доля энергии, испускаемой юными звездами, нагревает окружающую их пыль, которая затем испускает энергию уже на дальних ИК-волнах. А для оценки активности галактических центров авторы обратились уже к рентгеновскому диапазону и американскому телескопу Chandra.
Выяснилось, что до определенной величины и та, и другая активность растут параллельно. Однако у галактик с максимально активными черными дырами в центре звездообразование резко останавливается. По мнению авторов, происходит это потому, что обилие газопылевых потоков поначалу питает и сверхмассивные черные дыры, и нарождающиеся звезды. Однако чересчур «раскормленная» дыра начинает уже мешать соседям и затрудняет формирование новых звезд из оставшегося вещества.
По пресс-релизу NASA