Суперкрупные черные дыры, с массами больше, чем миллион раз то из Солнца, проживают в центрах всех крупных галактик. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что звездная история формирования крупной галактики зависит от массы ее центральной черной дыры.Суперкрупные черные дыры в ядрах галактик взрывают радиацию и сверхбыстрые внешние ветры, как иллюстрировано в концепции этого художника.
Кредит изображения: НАСА / JPL-Калифорнийский-технологический-институт.У каждой крупной галактики есть центральная суперкрупная черная дыра, показывая ее присутствие через ее гравитационные эффекты на звездах галактики и иногда приводя энергичную радиацию в действие от активного галактического ядра (AGN).Энергия, льющаяся в галактику от AGN, как думают, выключает звездное формирование, нагреваясь и рассеивая газ, который иначе уплотнил бы в звезды, поскольку это охладилось.
Эта идея была вокруг в течение многих десятилетий, и ученые нашли, что моделирования эволюции галактики должны включить обратную связь от черной дыры, чтобы воспроизвести наблюдаемые свойства галактик.Но наблюдательным доказательствам связи между суперкрупными черными дырами и звездного формирования недоставало, до сих пор.
Новое исследование, во главе с астрономом Обсерваторий Калифорнийского университета Игнасио Мартином-Наварро, сосредоточилось на крупных галактиках, для которых масса центральной черной дыры была измерена в предыдущих исследованиях, анализируя движения звезд около центра галактики.Чтобы определить звездные истории формирования галактик, исследователи проанализировали подробные спектры своего света, полученного Телескопом Хобби-Eberly Крупный Обзор Галактики.
Они использовали вычислительные методы, чтобы проанализировать спектр каждой галактики и возвратить ее звездную историю формирования, находя, что лучшая комбинация звездного населения соответствует спектроскопическим данным.“Это говорит Вам, сколько света прибывает из звездного населения различных возрастов”, отметил доктор Мартин-Наварро.
Когда команда сравнила звездные истории формирования галактик с черными дырами различных масс, они нашли поразительные различия. Эти различия, только коррелируемые с массой черной дыры а не с галактической морфологией, размером или другими свойствами.
“Для галактик с той же самой массой звезд, но различной массой черной дыры в центре, те галактики с большими черными дырами были подавлены ранее и быстрее, чем те с меньшими черными дырами”, сказал доктор Мартин-Наварро.“Таким образом, звездное формирование продлилось дольше в тех галактиках с меньшими центральными черными дырами”.Суперкрупная черная дыра только ярка, когда это — активно вопрос пожирания из внутренних регионов галактики своего хозяина.
AGNs очень переменные, и их свойства зависят от размера черной дыры, темпа прироста нового материала, падающего на черную дыру и другие факторы.“Мы использовали массу черной дыры в качестве полномочия для энергии, помещенной в галактику AGN, потому что прирост на более крупные черные дыры приводит к более энергичной обратной связи от активных галактических ядер, которые подавили бы звездное формирование быстрее”, объяснил доктор Мартин-Наварро.
“Точный характер обратной связи от черной дыры, которая подавляет звездное формирование, остается сомнительным”, сказал доктор Аарон Ромэновский, астроном в Университете Сан-Хосе и Обсерваториях Калифорнийского университета.“Есть различные способы, которыми черная дыра может произвести энергию в галактику, и у теоретиков есть все виды идей о том, как подавление происходит, но есть больше работы, которая будет сделана, чтобы вместить эти новые наблюдения в модели”.