Астрономы нашли новые свидетельства того, что сверхмассивные черные дыры способны кардинально влиять на развитие целых звездных систем. Струи раскаленной плазмы, вырывающиеся из окрестностей активно поглощающих вещество черных дыр, способны воздействовать на окружающий газ на расстоянии сотен тысяч световых лет. Из-за этого газ теряет способность эффективно охлаждаться, что напрямую отражается на процессах формирования новых звезд.

Масштабное исследование космических джетов

Исследование было проведено международной группой ученых под руководством Санчайеты Бортакур из Университета штата Аризона и Намраты Рой из индийского Института Рамана. Результаты этой работы были опубликованы в престижном научном издании The Astrophysical Journal Letters. Вокруг практически каждой крупной галактики находится огромное гало разреженного газа, которое служит стратегическим запасом вещества для будущих поколений звезд. Постепенно этот газ должен охлаждаться, опускаться к центру галактики и служить строительным материалом, однако на практике этот процесс регулируется центральными объектами.

Механика нагрева и роль обзора DESI

Чтобы понять, как именно черные дыры сдерживают звездообразование, исследователи проанализировали данные сотен галактик, объединив оптический обзор DESI и радионаблюдения LOFAR. Ученые искали слабое свечение водорода в окологалактическом пространстве. Выяснилось, что в направлениях выбросов плазмы — джетов — свечение значительно сильнее, чем в остальных областях. Это доказывает, что джеты действуют как направленные прожекторы, передавая колоссальную энергию веществу на самых дальних внешних границах газовых облаков.

Противоречивые данные

Несмотря на убедительные доказательства общего нагрева газа джетами, в научном сообществе сохраняются дискуссии относительно точных механизмов распределения энергии. Некоторые исследователи отмечают, что распределение более холодного газа вокруг галактик остается относительно равномерным, что ставит под сомнение модели полного вытеснения вещества. Кроме того, новые наблюдения отдельных гигантских джетов, превышающих размеры Млечного Пути в десятки раз, показывают сложные паттерны взаимодействия, которые пока не до конца укладываются в классические симуляции галактической эволюции.

Последствия для эволюции галактик

Новое исследование позволило преодолеть историческую сложность астрономии — гигантский разрыв в масштабах между крошечной центральной черной дырой и огромными областями газовых гало. Полученные данные подтверждают, что активность черных дыр является важнейшим тормозом для звездообразования. Нагревая газ на огромных дистанциях, черные дыры определяют облик и темпы эволюции Вселенной на протяжении миллиардов лет.