Ученые давно подозревали, что активные сверхмассивные черные дыры способны уничтожать свои собственные галактики, но новое исследование показывает, что эти космические гиганты действуют как серийные убийцы. Они могут распространять свое смертоносное влияние на миллионы световых лет и убивать звездообразование у соседей.
Для астрономов смерть галактики означает остановку процесса рождения звезд. Сверхмассивные черные дыры вызывают это, когда активно поглощают вещество. Они разогревают окружающий газ и пыль, заставляя их излучать мощную радиацию. Это излучение либо выталкивает газ, который нужен для строительства звезд, либо просто нагревает его так сильно, что он не может остыть и сжаться в новое светило. Раньше считалось, что галактики живут сами по себе, потому что находятся далеко друг от друга. Но оказалось, что эволюция галактик зависит от соседей, пишет Space.com.
Ведущий автор исследования Юнда Чжу из Университета Аризоны объяснил, что очень активная черная дыра в одной галактике способна влиять на другие на расстоянии миллионов световых лет. Получается своего рода галактическая экосистема, как на Земле, где изменения в одном регионе сказываются на другом. Чжу сравнил активную черную дыру с хищником, который доминирует в экосистеме. Она пожирает вещество и решает, расти звездам по соседству или нет.
Как найти монстров
Такие монстры сидят в центре каждой крупной галактики. Например, Стрелец A в Млечном Пути когда-то мог душить нашу галактику, но теперь он спокоен и почти ничего не ест. Активные же черные дыры жадно поглощают вещество из вращающегося диска. Из-за трения все вокруг раскаляется и ярко светится. Так появляются квазары, которые затмевают свои галактики. Часть вещества уходит в мощные джеты — струи плазмы, которые вырываются наружу почти со скоростью света.
Когда заработал телескоп Джеймс Уэбб, ученые заметили странность. Вокруг мощных квазаров почти нет соседних галактик. Чжу пошутил, что они даже думали, не сломался ли телескоп. Потом поняли: галактики там есть, но их просто трудно разглядеть, потому что звезды в них перестали рождаться.
Команда изучила один из ярчайших квазаров J0100+2802 с черной дырой массой в 12 миллиардов солнц. С помощью Уэбба они искали следы ионизированного кислорода — маркера молодых звезд. В галактиках в радиусе миллиона световых лет от квазара таких следов оказалось гораздо меньше, чем дальше от него. Это значит, что излучение черной дыры давит на газ и не дает ему собираться в звезды.
Чжу подчеркнул, что черные дыры не только много едят, но и во время еды излучают так сильно, что это влияет на всю округу в межгалактических масштабах. Квазары подавляют звезды не только у себя дома, но и у соседей в радиусе миллиона световых лет.
Теперь ученые хотят проверить другие квазары, чтобы понять, как черные дыры формируют космическое пространство. Понимание того, как галактики влияли друг на друга в молодой Вселенной, помогает узнать, как появилась наша собственная. Похоже, черные дыры играют в эволюции галактик куда более важную роль, чем считалось раньше.