Чорні діри підтримують зореутворення в еліптичних галактиках

За допомогою космічного телескопа Хаббл, вченим вдалося побачити блискучі вузлики гарячих блакитних зірок, що утворюються вздовж струменів викидів від активних чорних дір, що знаходяться в центрах гігантських еліптичних галактик. Дані наземних обсерваторій дозволили остаточно підтвердити, що активність чорних дір і зореутворення в таких галактиках є ланками одного саморегульованого циклу.

Меган Донахью з Мічиганського університету пояснює цей процес на прикладі процесів, що відбуваються в земній атмосфері. Якщо уявити, що газ навколо галактики — це атмосфера, то вона, очевидно, може містити матеріали, накшталт газу, хмар та дощу. Те, що ми бачимо схоже на грозу. Коли потоки газу рухаються від центру галактики, певна його частина охолоджується і випадає в осад у холодні згустки, які потрапляють назад до центру галактики, наче краплі дощу.

“В цій “краплі”  холодно якраз настільки, щоб могли сформувалися зореутворюючі хмари холодного молекулярного газу. Унікальні можливості Хаббла дозволили безпосередньо спостерігати ці “грози” зореутворення. Ці зливи пов’язані з потоками газу, оскільки вони знаходяться в волокнах ы спыралях, які обертаються навколо струменів. В кінцевому результаті вони утворюють вируючу “мішанину” зореформуючого газу навколо центральної чорної діри”, — розповідає Грант Трамбле з Єльського університету.

Коли частина потоку зовнішнього газу охолоджується, чорна діра нагріває решта газу навколо галактики. Це запобігає швидкому охолодженн всієї газової оболонки. Весь цикл саморегульованого механізму зворотного зв’язку, як термостат на опалення та охолодження системи будинку, тому що “мішанина” газу навколо чорної діри забезпечує паливо, що живить потік. Якщо струмень занадто охолоджується, потоки стають все потужнішими і додають більше тепла. А коли струмені додають занадто багато тепла, вони зменшують поставку палива і, зрештою, слабшають.

Це відкриття пояснює таємницю, чому в багатьох еліптичних галактиках в сучасному Всесвіті не збільшується швидкість зореутворення. 

Тепер вчені зрозуміли випадок арештованого розвитку, де цикл нагрівання та охолодження тримає зореутворення під контролем. Дрібний дощ охолоджуючого газу забезпечує достатню кількість паливних потоків для центральної чорної діри, щоб зберегти решту газу галактики гарячою. Тож, для народження зірок, галактикам не потрібно фантастичних і катастрофічних подій, таких як галактичні зіткнення.

Яцишин Мар’яна для “Громадського радіо”