Юные яркие галактики вспыхивают новыми звездами, отличающимися стремительными темпами формированиями. Но звездное рождение затухает по мере галактического развития. Новое исследование показывает, что масса черной дыры в галактическом центре определяет, как быстро произойдет «затухание».
Каждая массивная галактика обладает центральной сверхмассивной черной дырой, которая превышает массивность Солнца в миллионы раз. Считается, что энергия, высвобождаемая из активного галактического ядра, отключает звездное формирование из-за нагрева и рассеивания газа.
Эта идея существует несколько десятилетий и ученые выяснили, что моделирование галактической эволюции обязано включать обратную связь от черной дыры, чтобы воспроизвести ожидаемые свойства. Но наблюдаемых свидетельств не хватало.
Новые обзоры показывают непрерывную связь активности черной дыры и звездного формирования в течение существования галактики. Этот процесс оказывает влияние на каждое звездное поколение.
Исследователи сосредоточились на массивных галактиках, где массу центральной черной дыры заранее измерили путем анализа звездного движения возле центра галактики. Чтобы разобраться в истории рождения звезд, ученые проанализировали детализированные спектры их света, полученные телескопом Хобби-Эберли.
Спектроскопия позволяет отделять и измерять различные длины волн света, поступающих от объекта. Команда использовала вычислительные методы для анализа спектра каждой галактики, чтобы восстановить историю звездного формирования. При сравнении истории и четырех черных дыр различных масс удалось найти удивительные отличия.
Для галактик с одинаковой звездной массой, но отличающейся массой центральных черных дыр, звездное рождение затухало быстрее, если дыра была больше. Поэтому звездное рождение длилось дольше там, где дыра была небольшой.
Сверхмассивные черные дыры светятся при активном поглощении материи из внутренних областей галактики. Активные галактические ядра сильно отличаются, а свойства основываются на размере черной дыры, скорости аккреции поступающего материала и прочих факторов.
Пока еще нет точных сведений о характере обратной связи от черной дыры, которая останавливает звездное формирование. Есть различные способы, по которым дыра способна высвобождать энергию в галактики, и у теоретиков существует множество вариантов. Но все это нужно проверить на моделях и прямым наблюдением.
