Черная дыра «выталкивает» газ из галактики, лишая её возможности формировать звёзды

Астрономы под руководством Джастина Кадера наблюдали в близкой активной галактике VV 340a процесс, при котором джет (струя) от центральной сверхмассивной черной дыры выталкивает газ, необходимый для формирования новых звёзд. Это может резко ограничить звездообразование в галактике в будущем.

Морфологическая структура галактического оттока в VV 340a. Визуализация: W. M. Keck Observatory/Adam Makarenko

Исследование, опубликованное в журнале «Science», основано на данных с космического телескопа «Джеймс Уэбб», обсерватории Кека, радиоинтерферометра VLA и массива ALMA. Наблюдения показали, что джет ионизирует газ и выталкивает его из центра галактики со скоростью около 19,4 ± 7,9 масс Солнца в год.

Учёные также обнаружили, что джет не движется по прямой линии, а медленно прецессирует, описывая конус, подобно вращающемуся волчку. На больших масштабах это создаёт спиралевидную структуру. Такое движение позволяет струе взаимодействовать с большим количеством окружающего газа, делая её более эффективной.

Выталкиваемый газ является сильно ионизированным «коронным» и простирается на необычно большие расстояния от черной дыры. Инфракрасные наблюдения «Уэбба» были ключевыми для изучения этого процесса, так как позволили заглянуть сквозь пыль галактики.

«Это первый случай наблюдения прецессирующего радиоджета килопарсековых масштабов в дисковой галактике», — отмечают исследователи.

Поскольку звездообразование зависит от запасов холодного газа, его нагрев и выброс джетом черной дыры может резко замедлить эволюцию галактики. Изучение таких систем, как VV 340a, помогает понять, как черные дыры регулируют рост и развитие галактик во Вселенной.

Учёные планируют искать аналогичные примеры в других галактиках, чтобы оценить, насколько распространены такие мощные взаимодействия.