Черные дыры регулируют процессы звездообразования

Астрономы нашли подтверждение тому, что крупнейшие эллиптические галактики во Вселенной продолжают производить звезды на протяжении долгого времени после их пикового периода звездорождения. Космический телескоп Хаббл позволил астрономам увидеть яркие скопления горячих голубых звезд, которые образуются вдоль струй, испускаемых активными черными дырами в центрах гигантских эллиптических галактик.

Сопоставив данные, полученными от телескопа Хаббл и ряда наземных и космических телескопов, две независимые команды ученых обнаружили, что черная дыра, струи и новорожденные звезды принимают участие в саморегулирующемся цикле явлений. Высокоэнергетические струи, испускаемые черной дырой, нагревают окружающий газ, контролируя скорость, с которой газ охлаждается и попадает в галактику.

«Рассмотрим газ, окружающий галактику, как атмосферу», - объясняет Меган Донахью, руководитель первой группы исследователей из Университета штата Мичиган. «В этой атмосфере, также как и в нашей, материал может находиться в разных состояниях. Вспомним газ, облака и дождь. Тот процесс, который мы наблюдаем, сравним с грозой. По мере того, как струи выталкивают газ в направлении от центра галактики, часть его охлаждается и выпадает в осадок в виде холодных сгустков. Они возвращаются к центру галактики, подобно каплям дождя».

«Так называемые «капли дождя» в конечном итоге остывают в достаточной мере для того, чтобы стать звездообразующим облаком холодного молекулярного газа. Благодаря своим уникальным возможностям заглянуть в самые глубинные уголки Вселенной телескоп Хаббл позволил нам непосредственно наблюдать эти «ливни» звездообразования», - продолжает Грант Трамбле, руководитель второй группы исследователей из Йельского университета.

Но почему же вместо «проливного ливня» ученые наблюдали лишь «мелкий дождик»? В то время как часть выбрасываемого газа охлаждается, черная дыра нагревает остальной газ вокруг галактики. Это не дает всей газовой оболочке быстро охладиться.

Данное открытие позволило ученым найти ответ на вопрос о том, почему многие эллиптические галактики в современной Вселенной не характеризуются более высокой скоростью звездообразования. На протяжении многих лет ученые не могли объяснить, почему галактики не превращают весь тот газ, в котором они утопают, в звезды. Теоретические модели эволюции галактик предсказывают, что современные галактики, более массивные, чем Млечный Путь, должны находиться на пике звездообразования. В действительности же этого не происходит. Теперь же ученым удалось выяснить, что цикл нагрева и охлаждения контролируют данные процессы.