Ведомая Кембриджским университетом команда астрономов обнаружила удивительную связь между суперкрупной черной дырой и гигантской галактикой, где это проживает: радио-самолеты от черной дыры — которые обычно подавляют звездное формирование — стимулируют производство формирующего звезду молекулярного газа в ореоле галактики. Научно-исследовательская работа, сообщая об этом открытии была принята для публикации в Астрофизическом Журнале (предварительная печать arXiv.org).Сложное изображение, показывающее, как мощные радио-самолеты от суперкрупной черной дыры в центре галактики в Группе Финикса раздули огромные ‘пузыри’ в горячем, ионизировали газ, окружающий галактику (впадины в синем регионе, изображенном обсерваторией рентгена Чандры НАСА).
Обнимая за пределами этих пузырей, ALMA обнаружила неожиданную находку холодного газа, топлива для звездного (красного) формирования. Фоновое изображение от Космического телескопа Хабблa НАСА/ЕКА.
Кредит изображения: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / НАСА / ЕКА / Хаббл / CXC / MIT / Х. Рассел и др. / М. Макдональд и др. / Б. Сэкстон.Команда проанализировала наблюдения за огромной группой галактик, собранных Atacama Large Millimeter Array (ALMA).Названный после того, как созвездие, это проживает в, приблизительно 5,7 миллиардов световых лет от Земли, Группа Финикса (SPT-CLJ2344-4243), является огромным накоплением приблизительно 1 000 галактик.В его центре находится крупная галактика, которая, кажется, выкладывает звезды по темпу 500-800 солнечных масс в год.
Эта галактика питает суперкрупную черную дыру, которая находится в процессе пожирающего формирующего звезду газа, который заправляет пару мощных самолетов, которые прорываются от черной дыры в противоположных направлениях в межгалактическое пространство.Астрономы обращаются к этому типу приведенной в действие системы черной дыры как активное галактическое ядро (AGN).Более раннее исследование с обсерваторией рентгена Чандры НАСА показало, что самолеты от этого AGN вырезают пару гигантских ‘радио-пузырей’, огромных впадин в горячей, разбросанной плазме, которая окружает галактику.
Эти расширяющиеся пузыри должны создать условия, которые слишком неприветливы для окружающего горячего газа, чтобы охладить и уплотнить, которые являются существенными шагами для будущего звездного формирования.Новые наблюдения ALMA, однако, показывают длинные нити холодного молекулярного сжатия газа вокруг внешних краев радио-пузырей.
Эти нити расширяют до 82 000 световых лет с любой стороны AGN, и коллективно содержат достаточно материала, чтобы сделать приблизительно 10 миллиардов массовых солнцем звезд.“С ALMA мы видим, что есть прямая связь между этими радио-пузырями, раздутыми суперкрупной черной дырой и будущим топливом для роста галактики”, сказала ведущий автор доктор Хелен Рассел из Кембриджского университета.“Это дает нам новое понимание того, как черная дыра может отрегулировать будущее звездное рождение и как галактика может приобрести дополнительный материал, чтобы питать активную черную дыру”.
“Мы думали, что роль самолетов черной дыры и пузырей должна была отрегулировать звездное формирование и помешать охлаждению происходить”, добавил соавтор доктор Майкл Макдональд от Института Kavli MIT Астрофизики и Космического исследования.“Мы вид мысли, они были пони с одной уловкой, но теперь мы видим, что они могут на самом деле помочь охлаждению, и это не такая шаблонная картина”.
Наблюдения ALMA показывают ранее неизвестные связи между AGN и изобилием холодного молекулярного газа то топливное звездное рождение.“Чтобы произвести мощные самолеты, черные дыры должны питаться тем же самым материалом что использование галактики, чтобы сделать новые звезды. Этот материальные полномочия самолеты, которые разрушают регион и подавляют звездное формирование.
Это иллюстрирует, как черные дыры могут замедлить рост своих галактик хозяина”, сказал доктор Макдональд.Без значительного источника тепла самые крупные галактики во Вселенной сформировали бы звезды по чрезвычайным ставкам, которые далеко превышают наблюдения. Астрономы полагают, что тепло, в форме радиации и самолетов от активно питающейся суперкрупной черной дыры, предотвращает переохлаждение горячей газовой атмосферы группы, подавляя звездное формирование.
Эта история, однако, теперь кажется более сложной. В Группе Финикса команда нашла дополнительный процесс, который связывает галактику и ее черную дыру.
Радио-самолеты, которые нагревают ядро горячей атмосферы Группы Финикса также, кажется, стимулируют производство холодного газа, требуемого выдержать AGN.“Это — то, что делает этот результат настолько удивительным. Эта суперкрупная черная дыра регулирует рост галактики, пуская мыльные пузыри и нагревая газы вокруг этого.
Замечательно, это также охлаждает достаточно газа, чтобы накормить себя”, сказал соавтор профессор Брайан Макнамара из Университета Уотерлу.Этот результат помогает астрономам понять работы космического ‘термостата’, который управляет запуском радио-самолетов от суперкрупной черной дыры.