Сверхмассивные чёрные дыры подавляют рождение звёзд в соседних галактиках

Новое исследование, проведённое под руководством Юнды Чжу из Университета Аризоны, показало, что активные сверхмассивные чёрные дыры могут замедлять образование звёзд не только в своих родных галактиках, но и в соседних, расположенных за миллионы световых лет.

«Традиционно считалось, что галактики, будучи так далеко друг от друга, эволюционируют в основном самостоятельно, — сказал Чжу, чьи выводы опубликованы в The Astrophysical Journal Letters. — Но мы обнаружили, что очень активная сверхмассивная чёрная дыра в одной галактике может влиять на другие галактики за миллионы световых лет, что предполагает, что эволюция галактик может быть скорее коллективным усилием».

Чжу описывает эту концепцию как «галактическую экосистему», сравнивая её с взаимосвязанными экосистемами на Земле. «Активная сверхмассивная чёрная дыра похожа на голодного хищника, доминирующего в экосистеме, — сказал он. — Проще говоря, она поглощает материю и влияет на то, как растут звёзды в соседних галактиках».

Исследование было вдохновлено ранними данными космического телескопа «Джеймс Уэбб», которые показали, что области вокруг некоторых ярчайших квазаров в ранней Вселенной содержат меньше галактик, чем ожидалось. Учёные предположили, что галактики могут быть там, но их трудно обнаружить, потому что недавнее звездообразование в них подавлено.

Команда сосредоточилась на изучении одного из самых ярких известных квазаров, J0100+2802, свет от которого шёл до нас более 13 миллиардов лет. С помощью «Уэбба» они измерили излучение ионизированного кислорода (O III), которое сигнализирует о недавнем звездообразовании. Оказалось, что галактики в пределах примерно миллиона световых лет от квазара демонстрируют более слабое излучение O III по сравнению с их ультрафиолетовым светом. Это указывает на то, что звездообразование в них недавно было подавлено.

«Чёрные дыры, как известно, «едят» много материи, но в процессе активного поглощения и в своей светящейся форме квазара они также испускают очень сильное излучение, — пояснил Чжу. — Интенсивное тепло и радиация расщепляют молекулярный водород, из которого состоят обширные межзвёздные газовые облака, лишая его потенциала накапливаться и превращаться в новые звёзды».

«Впервые у нас есть доказательства того, что это излучение воздействует на Вселенную в межгалактическом масштабе, — заявил Чжу. — Квазары подавляют звёзды не только в своих родных галактиках, но и в соседних галактиках в радиусе по крайней мере миллиона световых лет».

По словам учёного, это открытие было бы невозможно без «Джеймса Уэбба», поскольку свет от таких далёких объектов растянут в инфракрасный диапазон из-за расширения Вселенной, а предыдущие телескопы не могли чётко его детектировать.

Исследователи полагают, что наш Млечный Путь, возможно, тоже проходил через фазу квазара в прошлом. Команда планирует изучить дополнительные квазары, чтобы выяснить, насколько широко распространено это явление.