В молодой Вселенной, когда ей было всего около трех миллиардов лет (сейчас — почти 14), существовала огромная галактика. В ней кипела жизнь: рождались звезды, накапливалась масса, формировались спиральные рукава. А потом всё остановилось. Не в результате катастрофы, не от столкновения с соседом — просто звездная фабрика закрылась. Навсегда.
Астрономы из Кембриджского университета изучили этот объект, известный как GS-10578, и восстановили картину его медленного угасания. Галактику неофициально назвали «Пабло» — в честь ученого, который первым детально описал её.
Двести миллиардов солнц
Для столь раннего периода Вселенная GS-10578 — настоящий гигант. Её масса превышает солнечную примерно в 200 миллиардов раз. Основная часть звёзд здесь сформировалась в относительно короткий промежуток — между 12,5 и 11,5 миллиардами лет назад. А потом процесс прекратился.
Почему? Ведь галактика была ещё молода, ресурсы должны были оставаться. Но звёздные ясли опустели.
Чтобы разобраться, учёные применили тяжёлую артиллерию: космический телескоп «Джеймс Уэбб» и чилийский комплекс радиотелескопов ALMA. Почти 7 часов наблюдений в миллиметровом диапазоне должны были ответить на главный вопрос: осталось ли в галактике топливо для новых звёзд?
Тишина в эфире
Главный маркер холодного газа — молекулы угарного газа (CO). Там, где есть CO, обычно есть и холодный водород — то самое сырьё, из которого лепятся звёзды. Но ALMA не зафиксировала ни одного сигнала.
— Это ключевое доказательство, — говорят исследователи. — В галактике практически не осталось топлива.
Но куда оно делось? Ведь галактика не сталкивалась с соседями — её диск сохранил спокойную вращательную структуру. Значит, причина внутри.
Чёрная дыра-диверсант
Подозрение пало на сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики. И данные «Уэбба» подтвердили: именно она — главный виновник.
Чёрная дыра не взрывала галактику, не разрывала её на части. Она действовала тоньше и жестче — медленно нагревала газ, не давая ему остыть и сжаться в новые звёзды. Представьте, что вы пытаетесь заморозить воду в кастрюле, а кто-то периодически включает под ней маленький огонь. Вода никогда не превратится в лёд.
Спектральный анализ показал мощные ветры нейтрального газа, дующие от чёрной дыры со скоростью около 400 километров в секунду. Каждый год эти потоки выбрасывают за пределы галактики массу, равную 60 массам Солнца.
— При таком темпе оставшееся топливо должно было иссякнуть очень быстро, — отмечают астрономы. — Расчёты дают срок от 16 до 220 миллионов лет.
Само звездообразование прекратилось около 400 миллионов лет назад. Для космоса это как вчера.
Почему это важно?
«Галактика Пабло» не уникальна. Скорее наоборот — она представляет целый класс объектов, которые «Джеймс Уэбб» всё чаще находит в ранней Вселенной: массивные, но уже мёртвые или умирающие системы. Раньше их считали аномалией, теперь становится ясно: это обычный сценарий.
Чёрные дыры не только разрушают галактики взрывами. Они могут убивать их голодом, потихоньку нагревая газ и перекрывая поставки топлива. Галактика превращается в звёздное кладбище — красивое, массивное, но пустое внутри.
Что дальше?
Группа исследователей получила дополнительное время для работы с инструментом MIRI на борту «Уэбба». Теперь они будут искать следы более тёплого газа, чтобы точнее понять, как именно чёрная дыра взаимодействует с окружающей материей.
Возможно, скоро мы узнаем, можно ли было спасти «Галактику Пабло» — или её гибель была предрешена с самого рождения.
Ждёт ли нашу галактику похожая судьба, когда чёрная дыра в центре Млечного Пути решит «перекрыть газ»? Делитесь мнениями в комментариях!
Читайте также: