Астрономы выяснили, что происходит, когда гигантская черная дыра не вмешивается в процессы, протекающие внутри скопления галактик. Используя рентгеновскую космическую обсерваторию Chandra («Чандра») НАСА и другие телескопы, они показали, что пассивное поведение черной дыры может объяснять мощную вспышку звездообразования, наблюдаемую в далеком скоплении галактик.
Скопления галактик содержат сотни тысяч галактик, погруженных в горячий, излучающий в рентгеновском диапазоне газ, масса которого превышает общую массу всех галактик скопления вместе взятых. Выбросы материала в результате активности сверхмассивной черной дыры (СМЧД), расположенной в центральной галактике скопления, приводят к тому, что горячий газ не может охладиться до температур, благоприятствующих образованию большого числа новых звезд. Этот нагрев позволяет СМЧД оказывать влияние на активность и эволюцию родительского скопления галактик – и даже регулировать их.
Основываясь на результатах наблюдений, проведенных при помощи космических телескопов НАСА Hubble («Хаббл») и Spitzer («Спитцер»), астрономы ранее обнаружили, что в скоплении галактик SpARCS1049 происходит формирование новых звезд с ошеломляющей скоростью – порядка 900 масс Солнца в год. Для сравнения, в нашей галактике Млечный путь скорость формирования звезд примерно в 300 раз ниже. Эта вспышка звездообразования наблюдается на расстоянии примерно 80 000 световых лет от центра скопления. Но с чем связано ее возникновение?
В новом исследовании группа под руководством Джулии Главачек-Ларрондо (Julie Hlavacek-Larrondo) из Монреальского университета, Канада, смогла выяснить причину загадочного всплеска звездообразования, выяснив, что звезды в скоплении галактик SpARCS1049 образуются в такой области пространства, температура которой составляет всего лишь 10 миллионов Кельвинов, в то время как большая часть газа в скоплении разогрета до 65 миллионов Кельвинов. Согласно команде, такое остывание газа до температур, благоприятствующих звездообразованию, связано с отсутствием активности со стороны черной дыры центральной галактики скопления. Отсутствие в окрестностях этой СМЧД материала, необходимого для «питания», подтверждается отсутствием рентгеновского и радиоизлучения с ее стороны и может быть связано с тем, что скопление SpARCS1049 образовалось в результате слияния двух меньших по размерам скоплений галактик, а потому его центральная СМЧД оказалась смещена по отношению к области с наивысшей плотностью газа, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.