Космический анабиоз: исследователи прояснили сущность галактик с приостановленным процессом звездообразования

Исследование «спящих» галактик типа «красные гейзеры» демонстрирует, что медленный приток холодного газа обеспечивает питание их черных дыр, подавляя процесс звездообразования и сохраняя стабильность галактик на протяжении миллиардов лет.Иллюстрация ключевых астрофизических процессов, которые, согласно новому исследованию, тормозят звездообразование в галактиках красных гейзеров. Взаимодействие галактик переносит холодные газовые облака, которые попадают в эти галактики (рисунки 1 и 2). Этот холодный газ медленно перемещается к центру галактики, где может обеспечивать питание центральной сверхмассивной черной дыры и поддерживать ее активность (панель 3). Возникающая в результате этого обратная связь с черной дырой нагревает газы в галактике (панель 4), подавляя звездообразование и поддерживая существование красных и мертвых галактик, которые мы наблюдаем сегодня (панель 5).Источник: Университет Калифорнии в Санта-Круз

Астрономы получили новое понимание того, как крупные «спящие» галактики сохраняют свою стабильность даже при наличии газа, который, согласно космологическим теориям, мог бы способствовать образованию новых звезд. Работа, представленная 8 января на ежегодной отчетной встрече Американского астрономического общества и опубликованная в вестнике Калифорнийского университета Санта-Круз, показывает, что в так называемых «красных гейзерах» медленный и организованный приток холодного газа может иметь решающее значение для поддержания активности центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) и подавления звездообразования как в центре, так и на периферии.

Красные гейзеры — это редкие системы, составляющие не более 6-8 % всех ближайших спящих галактик, но привлекающие внимание необычными потоками ионизированного газа, простирающимися на десятки тысяч световых лет. Долгое время ученые не могли объяснить, откуда черные дыры получают «топливо» для своей активности, поскольку в бездействующих галактиках практически отсутствует горячий газ.

Сон гейзеров питает чудовищ

Используя данные спектроскопии из обзора SDSS-IV MaNGA, команда под руководством Ариана Могни из университета Санта-Круз изучила движения холодного нейтрального газа в 140 галактиках, соответствующих определению «красных гейзеров». Ученые выяснили, что газ перемещается не хаотично, а постепенно стекается в центр галактик со средней скоростью 47 км/с, что примерно в 10 раз медленнее, чем предполагалось ранее.

Такие упорядоченные и медленные потоки создают условия для стабильного питания СМЧД без лишних эффектов, вроде грандиозных событий приливного разрушения или гигантских джетов. Проще говоря, черная дыра работает на низких оборотах, «сжигая» газ на медленном огне. Вероятно, существует обратная связь в отношении галактики, но она получает от СМЧД ровно столько вещества и энергии, сколько необходимо для поддержания текущей звездной массы.

Похоже, все указывает на то, что холодный газ медленно движется к центру красного гейзера, где он может обеспечивать питание и поддерживать активность черной дыры.

Фото: hi-tech.mail.ru