Как присутствие сверхмассивной черной дыры, выделяющей материю, влияет на способность родительской галактики образовывать звезды? Чтобы выяснить это, новое исследование проанализировало ресурсы звездообразующего газа в более чем 10 000 галактик.
Замедленное звездообразование?
Звезды образуются из холодного плотного газообразного водорода. Любой процесс, который нагревает этот газ, рассеивает его или вызывает турбулентность, потенциально может нарушить звездообразование. По этой причине астрономы давно подозревали, что излучение и струи частиц от активных ядер галактик (АЯГ) — чрезвычайно ярких центров галактик , питаемых сверхмассивной черной дырой , выделяющей материю, — могут препятствовать звездообразованию в их галактиках.
Если это так, то в галактиках с АЯГ должно быть меньше запасов холодного звездообразующего водорода, чем в галактиках без них, потому что газ был нагрет или унесен ветром. Однако поиски уменьшения количества холодного газа на сегодняшний день не принесли результатов. Может ли новый анализ выявить тенденции, которые остались незамеченными в предыдущих исследованиях?
Группа галактик под руководством Хун Го (Шанхайская астрономическая обсерватория, Китай) проанализировала огромную выборку галактик, наблюдаемых Слоановским цифровым обзором неба и обсерваторией Аресибо , чтобы определить, какое влияние оказывает присутствие активного галактического ядра на поставка холодного звездообразующего газа в родную галактику. Го и его коллеги сгруппировали> 10 000 галактик в своей выборке в соответствии с их массами, скоростью звездообразования и яркостью их АЯГ.
Используя метод суммирования для определения средней массы холодного газообразного водорода, содержащегося в каждой ячейке, авторы сравнили запасы звездообразующего газа между галактиками с АЯГ и без них. Они обнаружили, что запасы холодного газа истощаются в галактиках с активным галактическим ядром с массой, в 10 миллиардов раз превышающей массу Солнца. Для галактик в этом диапазоне масс истощение холодного газа больше всего в галактиках с высокой скоростью звездообразования и сильно светящимися активными галактическими ядрами. Однако эта тенденция слаба или отсутствует в галактиках с большей массой — от 10 до 100 миллиардов солнечных масс.
Гипотеза больших масс
Почему Го и его коллеги обнаружили, что присутствие АЯГ коррелирует с меньшим количеством звездообразующего газа в некоторых галактиках, в то время как предыдущая работа не показала такой тенденции ни в одной из них? Авторы предполагают, что разделение выборки галактик на массу и скорость звездообразования позволило им обнаружить тенденцию; поскольку масса звездообразующего газа также зависит от скорости звездообразования в галактике, объединение галактик со всеми скоростями звездообразования вместе может скрыть любую корреляцию.
Го и соавторы предполагают, что галактики с большой массой могут быть просто слишком большими, чтобы весь их резервуар холодного газа мог нагреваться или возмущаться, когда активное галактическое ядро «включается». В этом случае АЯГ может оказать большое влияние на внутренние области галактики, но воздействие может быть недостаточно далеко, чтобы его можно было наблюдать. Будущие исследования холодного газа с высоким разрешением должны лучше осветить этот вопрос, особенно для галактик с малой массой, где огромное влияние оказывают активные галактические ядра.