Как чёрная дыра в центре галактики регулирует скорость образования новых звёзд
В ультрафиолете в галактиках можно наблюдать цепочки новообразованных звёзд
Астрономы из Центра космических полётов Годдарда, исследовательской лаборатории НАСА, выяснили, каким образом в уже зрелых эллиптических галактиках продолжается активное формирование звёзд. В исследовании они использовали данные с телескопа Хаббла. Оказывается, формированию новых звёзд способствуют мощные джеты, порождаемые чёрной дырой в центре галактики.
Согласно модели развития галактики, на этапе её начального формирования наблюдается активное рождение звёзд из находящихся в изобилии в районе формирования межзвёздных газа и пыли. Однако со временем скорость появления новых звёзд замедляется, по причинам, которые до сих пор оставались неясными. Казалось бы, весь газ в галактике должен активно превращаться в звёзды.
Оказалось, что в галактиках происходят циклические процессы, напоминающие круговорот веществ в природе планеты. Чёрная дыра в центре галактики испускает джеты, или релятивистские струи — мощные потоки материи, появляющиеся благодаря вращению этого объекта. Эти потоки, расходясь в противоположные стороны, увлекают за собою и нагревают межзвёздную газ и пыль, постоянно перемешивая их.
Разбегаясь к окраинам галактики, материя постепенно остывает, и теряет импульс, в результате чего собирается в сравнительно плотные формирования и «падает» обратно к центру галактики благодаря силе гравитации. Изображения, полученные с телескопа Хаббла в дальнем ультрафиолетовом диапазоне позволили рассмотреть, как эти формирования становятся облаками холодного молекулярного газа.
При этом система удивительным образом поддерживает себя в равновесии. Джеты разогревают присутствующий в галактике газ. Подпитываются же они тем газом, который охладился и был притянут чёрной дырой. Если газ начинает охлаждаться слишком активно, то вокруг чёрной дыры скапливается слишком много материи, которой питаются джеты. А в результате усиленные струи начинают разогревать газ сильнее. И наоборот, при слишком сильном разогреве у джетов заканчивается топливо, и нагрев снижается.
Эта информация была получена в рамках программы Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH) — наблюдения на различных длинах волн за 25 массивными галактическими кластерами, которое проводилось с 2010 по 2013 год.
