Сверхмассивные черные дыры лишили карликовые галактики новых звезд

HST/NASA/ESA

Астрономы на основе анализа данных наблюдений за 50 карликовыми галактиками подтвердили идею, что активность ядер галактик, связанная с «поведением» сверхмассивных черных дыр в них, может регулировать образование новых звезд. Это означает, что существующие модели формирования галактик нуждаются в доработке. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Данные многолетних наблюдений подтверждают модели, в которых рост и эволюция сверхмассивных черных дыр и их галактик-хозяев связаны через активность ядра галактики. В массивных галактиках наличие активного ядра ведет к образованию мощных газовых потоков, которые играют важную роль в теориях формирования галактик в рамках космологической модели ΛCDM, регулируя и подавляя образование звезд. Если же рассматривать карликовые галактики (менее 1010 масс Солнца), то большинство теоретических работ объясняет регуляцию процессов звездообразования в них исключительно реионизацией и обратной связью от звезд, такой как взрывы сверхновых или звездные ветра.

Мощные газовые потоки, вызванные вспышкой звездообразования, наблюдались у некоторых небольших галактик, таких как M82. Тем не менее, наблюдается небольшое число изолированных карликовых галактик без признаков активного звездообразования в недавнем прошлом, что нельзя объяснить ни гравитационным влиянием более крупных галактик, ни влиянием звездного населения. При этом, наблюдения в оптическом и инфракрасном диапазонах за многими близкими к нам карликовыми галактиками, выявили признаки наличия у них активных ядер, что говорит о необходимости рассмотрения влияния активности центральных черных дыр на эволюцию подобных объектов.

В работе группа астрономов во главе с Кристиной Манзано-Кинг (Christina Manzano-King) представила результаты анализа данных из обзора Sloan Digital Sky Survey. Ученые изучили изображения 50 карликовых галактик и искали у них признаки активности галактических ядер, в дальнейшем интересные объекты изучались при помощи телескопов обсерватории Кека.

В 13 карликовых галактиках были обнаружены протяженные (порядка одного эффективного радиуса галактики) высокоскоростные (до двух тысяч километров в час) потоки ионизованного газа, направленные прочь из галактики, а в девяти из них были выявлены признаки наличия активного галактического ядра. Таким образом, идея о том, что активность ядра в карликовых галактиках, связанная со сверхмассивными черными дырами, может регулировать образование звезд, была недооценена и модели формирования галактик должны ее учитывать. В дальнейшем астрономы намерены определить параметры подобных потоков газа в подобных галактиках, эти данные понадобятся для построения теоретических моделей роста и эволюции карликовых галактик.

Снимки 13 карликовых галактик из обзора SDSS, у которых заметны признаки наличия обширного оттока газа из галактики.

Christina M. Manzano-King et al./The Astrophysical Journal (2019).

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы рассмотрели четыре тусклые карликовые галактики, которые были открыты несколько лет назад и являются спутниками Млечного Пути. Некоторые из этих объектов оказались больше похожи на шаровые скопления, чем на галактики.

Александр Войтюк

Источник: N+1