Астрономы обнаружили, что сверхмассивные черные дыры, закрытые пылью, с большей вероятностью будут расти и выделять огромное количество энергии, когда находятся внутри галактик, которые должны столкнуться с соседними галактиками. Новая работа под руководством ученых Университета Ньюкасла опубликована в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
Галактики, включая наш Млечный Путь, содержат в своих центрах сверхмассивные черные дыры. Их массы в миллионы или даже миллиарды раз больше массы Солнца. Эти черные дыры растут, «поедая» падающий на них газ. Однако пока остается загадкой, что толкает газ к черным дырам.
Одно из вероятных объяснений — когда галактики находятся достаточно близко друг к другу, они могут гравитационно притягиваться друг к другу и «сливаться» в одну большую галактику.
На заключительных этапах своего путешествия в черную дыру газ загорается и производит огромное количество энергии. Эта энергия чаще всего обнаруживается с помощью видимого света или рентгеновских лучей. Однако астрономы, проводившие исследование, смогли обнаружить растущие черные дыры только с помощью инфракрасного света. Команда использовала данные множества различных телескопов, в том числе космического телескопа Хаббл и инфракрасного космического телескопа Спитцер.
Исследователи разработали новую технику, чтобы определить, насколько вероятно, что две галактики находятся очень близко друг к другу и, как ожидается, столкнутся в будущем. Ученые применили этот новый метод к сотням тысяч галактик в далекой Вселенной (рассмотрев галактики, образовавшиеся через 2–6 миллиардов лет после Большого взрыва), пытаясь лучше понять так называемый «космический полдень» — время, когда во Вселенной шел бурный рост галактик.
Понимание того, как черные дыры росли в это время, имеет фундаментальное значение для современных исследований — оно может дать представление о сверхмассивной черной дыре, расположенной внутри Млечного Пути, и о том, как наша галактика развивалась с течением времени.
Поскольку они находятся так далеко, лишь небольшое количество космических полуденных галактик соответствует необходимым критериям для получения точных измерений их расстояний. Из-за этого очень трудно с высокой точностью определить, находятся ли какие-либо две галактики очень близко друг к другу.
В этом исследовании представлен новый статистический метод для преодоления прежних ограничений измерения точных расстояний до галактик и сверхмассивных черных дыр в космический полдень. Он применяет статистический подход к определению расстояний до галактик с использованием изображений с разными длинами волн и устраняет необходимость в спектроскопических измерениях расстояний до отдельных галактик.
Ожидается, что данные, поступающие с космического телескопа Джеймса Уэбба в ближайшие годы, произведут революцию в исследованиях в инфракрасном диапазоне и откроют еще больше секретов о том, как растут эти пыльные черные дыры.
Фото: phys.org
Нет комментариев