«Паутина» от Уэбба: чёрные дыры блокируют звездообразование

Протокластер Паутина, запечатленный JWST. Это цветное составное изображение объединяет наблюдения JWST на длинах волн 1,2 мкм (синий), 1,8 мкм (зеленый) и 4,1 мкм (красный). Автор: Shimakawa et al.

Международная исследовательская группа использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения за массивными галактиками, обнаруженными телескопом Subaru в уголке ранней Вселенной, известном как протокластер Spiderweb. Результаты JWST подтверждают то, что было предложено на основе наблюдений телескопа Subaru, а именно, что активность сверхмассивных черных дыр может урезать рост галактик.

Эти результаты опубликованы в статье «Spider-Webb: камера JWST в ближнем инфракрасном диапазоне определила звездообразование галактик и ядерную активность в протокластере Spiderweb на z=2,16» в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества от 18 декабря 2024 года.

Рост и эволюция галактик — одна из основных тем современной астрономии. Происхождение гигантских эллиптических галактик — одна из загадок. Эти галактики полностью состоят из старых звезд, поэтому что-то на раннем этапе их эволюции должно было остановить звездообразование у прародителей гигантских эллиптических галактик. Согласно одной из теорий, сверхмассивные черные дыры в сердцевине галактик могут играть роль в определении звездообразования.

Международная исследовательская группа использовала телескоп Subaru для наблюдения за все еще формирующимися протокластерами галактик, которые существовали 10 миллиардов лет назад. Группа обнаружила, что в этих регионах некоторые галактики все еще активно формируют звезды, в то время как другие прекратили формировать звезды и начали эволюционировать в гигантские эллиптические галактики.

Результаты телескопа Subaru также показывают, что почти половина галактик в этих регионах содержит сверхмассивную черную дыру, активно поглощающую материю. Но данные не имели разрешения, чтобы определить связь между звездообразованием и активностью черной дыры.

Теперь команда использовала космический телескоп Джеймса Уэбба для получения карт высокого разрешения массивных галактик, обнаруженных телескопом Subaru в одном из протокластеров, известном как протокластер Паутина.

Результаты показывают, что в Паутине галактики с активными сверхмассивными черными дырами прекратили формировать новые звезды, в то время как, наоборот, галактики без активных сверхмассивных черных дыр все еще формируют новые звезды. Эти результаты подтверждают теорию о том, что активность черных дыр определяет звездообразование.

«Наша команда изучает протокластер Паутина уже более 10 лет с помощью телескопа Subaru и других объектов. Благодаря новым данным JWST мы теперь можем «ответить на вопросы» о понимании и прогнозировании формирования галактик, которые мы накопили», — сказал Ритм Шимакава, ведущий автор статьи.

Больше информации: Rhythm Shimakawa et al, Spider-Webb: JWST Near Infrared Camera resolved galaxy star formation and nuclear activities in the Spiderweb protocluster at z = 2.16, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2024). DOI: 10.1093/mnrasl/slae098

Источник: Subaru Telescope