Впервые в истории астрономы заметили древнюю сверхмассивную черную дыру, убивающую звездообразование в галактике на заре Вселенной.
Поразительная космическая сцена, сделанная всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва, подтверждает теоретические предсказания о том, что чрезвычайно светящиеся черные дыры, называемые квазарами, уничтожают звездообразование, выплевывая высокоскоростные потоки газа.
Эти потоки молекулярного газа, состоящего из кислорода, соединенного с водородом, являются основным топливом для звездообразования. Но, выбрасывая газ, который течет слишком быстро, чтобы его могли поглотить растущие звезды, квазары гасят способность звезд формироваться в данном регионе. Исследователи опубликовали свои выводы 1 февраля в журнале Astrophysical Journal.
«Теоретические работы показывают, что потоки молекулярного газа играют важную роль в формировании и эволюции галактик с раннего возраста, поскольку они могут регулировать звездообразование», — сказал автор исследования Драган Салак, доцент кафедры астрофизики Университета Хоккайдо в Японии. «Квазары — особенно энергичные источники, поэтому мы ожидали, что они могут генерировать мощные потоки».
Черные дыры рождаются в результате коллапса гигантских звезд и растут, питаясь газом, пылью, звездами и другими черными дырами. В некоторых из этих прожорливых разрывов пространства-времени трение приводит к тому, что материал, закручивающийся в их пасти, нагревается и излучает свет, который может быть обнаружен телескопами, превращаясь в так называемые активные галактические ядра (AGN).
Самыми экстремальными AGN являются квазары — сверхмассивные черные дыры в миллиарды раз тяжелее Солнца, которые разрывают свои газообразные коконы, испуская свет, в триллионы раз более яркий, чем самые яркие звезды.
Помимо того, что квазары выталкивают газ наружу мощными лучами света, они также могут выбрасывать близлежащую материю с околосветовыми скоростями, вращая ее вокруг своих горизонтов событий. Этот процесс уже был обнаружен в близлежащей Вселенной, но астрономы не знали, происходил ли он, когда космос был молодым.
Чтобы выяснить, как этот процесс влияет на звездообразование и формирует форму ранних галактик, астрономы направили взгляд телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили на чрезвычайно удаленный квазар J2054-0005, наблюдавшийся примерно через 1 миллиард лет после Большого взрыва.
«Вытекающий молекулярный (OH) газ был обнаружен в поглощении», — сказал Салак. «Это означает, что мы не наблюдали микроволнового излучения, исходящего непосредственно от молекул OH; вместо этого мы наблюдали излучение, исходящее от яркого квазара, а поглощение означает, что молекулы OH поглотили часть излучения от квазара. Таким образом, это было похоже на обнаружение присутствия газа по «тени», которую он отбрасывал перед источником света».
Подтвердив это явление, астрономы будут искать больше квазаров в ранней Вселенной, чтобы лучше понять, как излучающие сердца гигантских черных дыр формировали самые первые галактики.
Нет комментариев