Джеты черных дыр нашли далеко за видимыми краями галактик

Исследование по данным DESI и LOFAR показало, что джеты сверхмассивных черных дыр ионизируют газ далеко за видимыми краями галактик.

Астрономы получили новые свидетельства того, что джеты сверхмассивных черных дыр влияют не только на центр галактики, но и на газовую оболочку далеко за ее видимыми границами. Работа группы Санджайиты Бортакур из Arizona State University и Намраты Рой из Raman Research Institute связывает активность черных дыр с состоянием окологалактической среды, где хранится топливо для будущего звездообразования.

Окологалактическая среда, или CGM, окружает крупные галактики и может простираться в 10-20 раз дальше их звездного диска. Этот разреженный газ со временем охлаждается, падает внутрь и питает образование новых звезд. Поэтому вопрос о том, почему галактики не превращают весь доступный газ в звезды, остается одним из ключевых в эволюции галактик.

Команда изучала галактики с активными черными дырами, выбрасывающими узкие потоки горячей плазмы. Поскольку сигнал от газа вокруг одной галактики слишком слаб, исследователи объединили данные по сотням объектов. Для этого использовались оптические наблюдения DESI и радиоданные обзора LOFAR Two-meter Sky Survey.

Главным индикатором стало излучение водорода H-alpha. В среднем по всем направлениям оно было слабым, но вдоль осей радиоджетов становилось заметным и устойчивым. Это означает, что газ не подсвечен равномерно: джет действует скорее как направленный луч, который ионизирует вещество на своем пути.

Особенно яркие участки обнаружены в двух зонах: рядом с галактикой, где джет впервые сталкивается с CGM, и далеко снаружи, у внешней области газовой оболочки, где поток, вероятно, отдает значительную часть энергии. Проверка по поглощению магния показала другую картину для более холодного газа: он распределен менее направленно и не повторяет геометрию джета.

Результат помогает объяснить, как сравнительно компактная черная дыра может менять судьбу всей галактики. Если джеты нагревают и ионизируют дальний газ, они могут мешать ему охлаждаться и выпадать внутрь, а значит ограничивать будущий темп звездообразования.

Автор материала

Rus.NASA

Редакционный автор, публикующий материалы о космосе, науке и технологиях.