Десятиліттями астрономи спостерігали надмасивні чорні діри (SMBH) у центрах більшості великих галактик. Ці SMBH періодично споживають речовину та випускають потужні струмені енергії та частинок. Нещодавнє дослідження показує, як ця діяльність активно пригнічує утворення зірок у спіральних галактиках, явище, яке раніше було зрозуміло лише в цілому.
Коливальні струмені: новий механізм галактичного регулювання
Дослідники, які вивчають галактику VV 340A, розташовану на відстані 450 мільйонів світлових років, виявили, що її центральна SMBH випускає унікальний коливальний струмінь. На відміну від звичайних викидів, які або нагрівають навколишній газ, або стискають його, щоб викликати народження зірок, цей струмінь діє як «космічний бульдозер», з силою виштовхуючи газ, необхідний для нових зірок. Результати були представлені на зимовій зустрічі Американського астрономічного товариства.
Астрофізик Джастін Кадер пояснює, що випромінювання чорних дір зазвичай поділяють на дві категорії: радіаційний режим, коли гарячі акреційні диски розширюються, і реактивний режим, коли сфокусовані струмені стискають газові хмари. VV 340A суперечить обом цим моделям. Його струмінь не прямий, а має форму літери «S», і його вплив кардинально відрізняється.
Аномалія VV 340A: прецесуючий струмінь у дії
VV 340A є частиною системи, що об’єднується з VV 340B, утворюючи характерну небесну конфігурацію. Орієнтація VV 340A на ребро дозволила дослідникам ефективно вивчити його центральну область. Використовуючи космічний телескоп Джеймса Вебба, вони виявили безпрецедентну хмару перегрітої плазми, що має розмір майже 20 000 світлових років. Подальші спостереження підтвердили, що ця плазма була викинута на високій швидкості, що узгоджується з коливальним струменем SMBH.
Це коливання, або прецесія, нагадує рух дзиги або садового дощувача. Коли SMBH обертається, його струмінь проноситься крізь простір, відштовхуючи зореутворюючий газ зі швидкістю приблизно 20 сонячних мас на рік. Дослідники підрахували, що цей процес може скоротити тривалість зореутворення у VV 340A приблизно на 250 мільйонів років.
Невирішені питання: подвійні чорні діри чи нестабільність диска?
Причина прецесії струменя залишається невідомою. Було запропоновано дві основні можливості: нестабільність акреційного диска (де накопичення газу порушує диск) і наявність подвійної системи SMBH. Якщо дві чорні діри обертаються навколо одна одної, їх гравітаційна взаємодія може призвести до того, що струмінь буде обертатися, як шланг. Хоча прямих доказів існування бінарних SMBH немає, це залишається сильною гіпотезою.
Астроном Ендрю Фабіан зазначає, що прецесування струменів, що викликають викиди газу, є новим відкриттям. Більш чіткі спостереження з майбутніх телескопів, таких як Римський космічний телескоп імені Ненсі Грейс NASA, можуть допомогти розкрити цю таємницю. Дослідники вже ідентифікували 32 схожі галактики для подальшого вивчення, оскільки вони прагнуть зрозуміти, як злиття галактик впливає на формування зірок.
Розуміючи, як SMBH регулюють утворення зірок, вчені отримують глибше розуміння еволюції галактик і процесів, які формують Всесвіт.
Це відкриття підкреслює складну взаємодію між чорними дірами та галактиками-господарями, зміцнюючи ідею про те, що SMBH відіграють важливу роль у контролі росту галактик.
