Сильнейшей ветер указал на взаимодействие галактик с их чёрными дырами

В центре многих, если не всех, крупных галактик скрывается сверхмассивная чёрная дыра, масса которой в миллионы и даже миллиарды раз превышает солнечную. Наша галактика не исключение.

У таких галактик есть общая черта, которая очень интригует исследователей: масса их центральной чёрной дыры примерно пропорциональна массе центральной области галактики – так называемого балджа.

Эта взаимосвязь навела учёных на мысль, что между галактиками и их центральными чёрными дырами происходит некое физическое взаимодействие. То есть они растут и развиваются в некой зависимости друг от друга.

При этом взаимодействие между галактикой и её центральной чёрной дырой может обеспечивать галактический ветер. Об этом вспомнили авторы нового исследования.

Что собой представляет этот галактический ветер? Разгоняя огромное количество материи до очень высоких скоростей, чёрная дыра заставляет его излучать мощный поток энергии. Он выталкивает окружающую материю, унося её прочь от чёрной дыры в межзвёздное пространство. Это "выдувание" вещества и называют галактическим ветром.

"Вопрос заключается в том, когда именно во Вселенной возникли галактические ветры? Это очень важный вопрос, так как он связан с другим: как совместно эволюционировали галактики и чёрные дыры?" – говорит ведущий автор исследования Такума Идзуми (Takuma Izumi) из Национальной астрономической обсерватории Японии.

Его исследовательская группа занимается поиском сверхмассивных чёрных дыр с помощью телескопа "Субару", принадлежащего японской Национальной астрономической обсерватории. Благодаря высокому разрешению изображений, получаемых с помощью его оборудования, учёные обнаружили более сотни галактик со сверхмассивными чёрными дырами, возраст которых превышает 13 миллиардов лет. Напомним, что возраст Вселенной составляет около 13,8 миллиарда лет, то есть это очень древние галактики.

Затем при помощи комплекса радиотелескопов ALMA астрономы изучили движение газа в галактиках-хозяйках чёрных дыр. Они зафиксировали радиоволны, излучаемые космической пылью и ионами углерода в галактике HSC J124353.93 + 010038.5 (далее J1243+0100).

Подробный анализ данных, полученных ALMA, выявил высокоскоростной поток газа, движущийся внутри этой галактики со скоростью 500 км в секунду. У этого газового потока достаточно энергии, чтобы толкать вещество, созданное в недрах звёзд, на просторах всей галактики и даже останавливать образование новых звёзд.

Всё это делает этот поток газа самым настоящим галактическим ветром, а исследованную галактику – самой древней галактикой с высокоскоростным ветром. Она старше предыдущей рекордсменки примерно на 100 миллионов лет.

Исследователи также определили примерную массу балджа галактики J1243+0100, и она составила около 30 миллиардов солнечных. Масса сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики составляет около 1% от этого показателя.

Соотношение их масс практически идентично соотношению масс современных галактик и их чёрных дыр. Этот результат позволяет предположить, что коэволюция (взаимосвязанное развитие) сверхмассивных чёрных дыр и галактик происходило и почти сразу после рождения Вселенной: менее чем через миллиард лет после её возникновения.

Авторы работы, опубликованной в издании Astrophysical Journal, планируют в дальнейшем исследовать больше подобных космических объектов, чтобы определить, происходила ли их коэволюция в ранней Вселенной повсеместно.

Добавим, что ранее мы писали об очень древней чёрной дыре, которая побила сразу несколько существовавших на то время рекордов. Писали мы и о самом дальнем радиомаяке во Вселенной, который оказался невероятно прожорливой чёрной дырой. Также мы сообщали о самой яркой галактике, которая "крадёт" вещество сразу у трёх своих спутников.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".