С помощью данных наблюдений, полученных от крупнейших телескопов, международная группа астрономов обнаружила сигнал от активных сверхмассивных черных дыр умирающих галактик в ранней Вселенной, сообщает Национальный институт естественных наук (Япония). Результаты работы опубликованы в The Astrophysical Journal.
Галактика Млечный Путь включает в себя звезды разного возраста, в том числе звезды, которые еще только формируются. Но в некоторых других галактиках, известных как эллиптические галактики, все звезды образовались уже очень давно – и примерно в одно время. Это указывает на то, что в начале своей истории эллиптические галактики имели период активного звездообразования, который внезапно закончился. Почему этот процесс прекратился в одних галактиках, а в других продолжился? Предполагается, что сверхмассивная черная дыра разрушает газ в некоторых галактиках, создавая среду, непригодную для звездообразования.
Чтобы проверить эту теорию, астрономы смотрят на далекие галактики. Из-за конечной скорости свету требуется время, чтобы пересечь космическую пустоту. Свет, который мы видим от объекта, находящегося на расстоянии 10 миллиардов световых лет, должен был пройти 10 миллиардов лет, чтобы достичь Земли. Так что смотреть на далекие галактики — все равно, что оглянуться назад во времени. Но такое расстояние также означает, что далекие галактики выглядят тусклее, что затрудняет их изучение.
Чтобы преодолеть эти трудности, международная команда под руководством ученых из Японии использовала данные обзора Cosmic Evolution Survey (COSMOS) для изучения галактик на расстоянии 9,5–12,5 миллиардов световых лет. COSMOS объединяет результаты наблюдений ведущих телескопов мира, в том числе Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama (ALMA) и телескопа Subaru. Эти данные включают в себя информацию о радиоволновом, рентгеновском, инфракрасном излучениях, а также излучении видимого света, которые исходят от объекта.
Сначала астрономы определили две группы галактик: те, в которых продолжается звездообразование, и те, где звездообразование остановилось. Соотношение сигнал/шум рентгеновских и радиоволновых данных было слишком слабым, чтобы идентифицировать отдельные галактики. Поэтому команда объединила данные для разных галактик, чтобы получить изображения «средних» галактик с более высоким соотношением сигнал/шум. На усредненных изображениях команда подтвердила рентгеновское и радиоизлучение галактик без звездообразования. Это первый случай, когда такие выбросы были обнаружены для далеких галактик, находящихся на расстоянии более 10 миллиардов световых лет от нас. Кроме того, результаты показывают, что рентгеновское и радиоизлучение слишком сильное, чтобы его можно было объяснить только звездами в галактике, что указывает на наличие активной сверхмассивной черной дыры. Этот сигнал активности черной дыры слабее для галактик, в которых продолжается звездообразование.
Результаты работы показывают, что резкое прекращение звездообразования в ранней Вселенной соотносится с повышенной активностью сверхмассивных черных дыр. Необходимы дополнительные исследования, чтобы точно установить, действительно ли эти события взаимосвязаны.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение