Черная дыра вызвала к жизни галактику?

Пресс-релиз Европейской Южной Обсерватории
30 ноября 2009 года

И все-таки, что было изначально в том месте, где находятся галактики - бешено поглощающие материю сверхмассивные черные дыры или все-таки гигантские галактики? Недавние уникальные наблюдения предлагают совершенно новый сценарий: черные дыры могут строить свою галактику. И это может стать долгожданным отсутствующим звеном для понимания, почему массы черных дыр больше в тех галактиках, которые содержат больше звезд.

“Вопрос про курицу и яйцо - что было раньше - галактика или ее черная дыра - один из самых дискутируемых вопросов современной астрофизики,” говорит главный автор исследования Дэвид Элбаз (David Elbaz). “Наше исследование предполагает, что сверхмассивная черная дыра запускает процесс формирования звезд, выстраивая свою галактику. Эта связь также может объяснить, почему в галактиках с более массивной черной дырой в центре больше звезд.”

Для того, чтобы придти к такому удивительному выводу, команда астрономов провела многочисленные наблюдения особенного объекта - ближайшего квазара HE0450-2958, для у которого до сих не обнаружена галактика. HE0450-2958 расположен около 5 млрд световых лет от нас.

До сих пор считалось, что галактика этого квазара скрыта за огромными количествами пыли, и поэтому для наблюдений астрономы использовали прибор, работающий в среднем инфракрасном диапазоне на ОБТ. На таких длинах волн облака пыли сияют очень ярко и могут быть легко обнаружены. “Наблюдения на таких длинах волн позволяет нам увидеть пыль, которая может содержать галактику,” говорит Кнуд Янке (Knud Jahnke), руководивший наблюдениями на ОБТ. “Но мы ничего не нашли. Вместо этого мы открыли, что совершенно не относящаяся к квазару галактика поблизости производит звезды в бешеном темпе.”

Эти наблюдения дали удивительное объяснение системе. Хотя около черной дыры не было найдено звезд, ее галактика- компаньон очень богата молодыми яркими звездами. Она формирует звезды со скоростью примерно 350 солнц в год, в сто раз больше, чем обычные галактики в близкой нам Вселенной.

Ранние наблюдения показали, что галактика-компаньон буквально находится под огнем: квазар обстреливает ее струей высокоэнергетических частиц и быстродвижущегося газа. Внесение материала и энергии в галактику показывает, что сам по себе квазар может стимулировать формирование звезд и тем самым создавать свою собственную галактику; в этом сценарии получается, что галактики эволюционируют из облаков газа, сжимаемых под действием струй энергии от квазаров.

“Два объекта обречены слиться в один в будущем: квазар движется со скоростью всего десятки тысяч км/ч по отношению к галактике-компаньону, их разделяет всего 22 тысячи световых лет,” говорит Элбаз. “Хотя квазар по-прежнему "голый", со временем он "оденется", когда сольется со своим богатым звездами компаньоном. И в результате он окажется в центре галактики, как все другие квазары.”

И поэтому команда определяет реактивные струи материала, бьющие от квазаров, как возможный фактор, который управляет формированием галактик, который также может представлять собой долгожданное связующее звено для понимания, почему масса черных дыр больше в тех галактиках, где звезд больше.

“Естественное продолжение нашей работы - поиск аналогичных объектов в других системах,” говорит Янке.

Инструменты будущего - такие, как атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив, европейский Сверхбольшой Телескоп и космический телескоп Джеймса Уебба - смогут вести поиск таких объектов еще на больших расстояниях, изучая связь между черными дырами и формированием галактик в более удаленной от нас Вселенной.