Фонтаны черных дыр оказались участниками процесса звездообразования

Комбинация и обработка большого числа данных, полученных на телескопе Hubble и других телескопах, позволила обнаружить горячие голубые звезды, которые образуются в струе, исходящей с поверхности черных дыр, находящихся в центре галактик.

Две научные группы независимо друг от друга открыли механизм контроля черной дырой процесса звездообразования. Струи частиц, обладающих высокой энергией, разогревают газ в области гало (пространство вокруг видимой части галактики) и таким образом влияют на его температуру и скорость, с которой газ движется по направлению к центру галактики. Свои предположения они подтвердили с помощью компьютерной симуляции.

«Представьте, что газ в гало — это атмосфера», — объясняет Меган Донахью (Megan Donahue) из Мичиганского государственного университета. Дальше она сравнивает джеты с молнией, попавшей в воду, которая испаряется и потом опять выливается на землю дождем. «Струи от черных дыр уносят газ от центра галактики, а потом часть его охлаждается, собирается в сгустки и опять притягивается к центру галактики, выпадая на него как капли дождя», — рассказала ученая.

Эти «капли» достаточно холодны, чтобы сформировать облака молекулярного газа, из которых могут образовываться звезды. Этапы этого процесса удалось наблюдать напрямую с помощью телескопа Hubble в ультрафиолетовом диапазоне, согласно объяснениям Гранта Тремблэ (Grant Tremblay) из Йельского университета. При этом образуется саморегулирующийся механизм. Если на черную дыру падает большое количество охлажденного газа, то струи становятся более мощными, сильнее разогревают газ и уносят большее его количество из окрестностей черной дыры. Но как только газа вокруг черной дыры становится меньше, его меньше падает на это космическое тело, джеты ослабевают и меньше греют межзвездное вещество. Газ активнее охлаждается и быстрее падает на черную дыру, и цикл замыкается.

Новое открытие объясняет загадочную активность многих эллиптических галактик, звездообразование в которых идет быстрее, чем предполагают стандартные модели эволюции галактик, а также отвечает на вопрос, почему галактики не могут превратить весь имеющийся в них газ в звезды.