Ветра квазаров оказались связаны с интенсивным звездообразованием

Астрономы, используя для наблюдений космическую обсерваторию Herschel («Гершель») Европейского космического агентства, смогли ответить на вопрос, стоящий перед космической наукой в течение нескольких десятилетий: откуда берутся мощные «ветра» холодного газа, наблюдаемые в раскаленных окрестностях квазаров. Новые данные, устанавливающие связь между этими мощными ветрами и формированием звезд внутри родительской галактики квазара, могут также помочь понять, почему размер галактик нашей Вселенной имеет ограничение сверху.

Начиная с момента открытия квазаров, состоявшегося в 1960-х гг., эти загадочные источники ставили перед учеными все новые и новые вопросы. Эти высокоэнергетические источники – светимость которых превосходит светимость Млечного пути примерно в 10000 раз – являются ядрами далеких галактик, в центрах которых лежит сверхмассивная черная дыра. Газ, втягиваемый черной дырой на аккреционный диск, разогревается до очень высоких температур и излучает энергию в широком диапазоне длин волн – от радио- до рентгеновских лучей.

Исторически, исследуя спектры квазаров, ученые обнаружили в них признаки линий, отвечающих поглощению света, идущего от квазара, лежащим перед ним слоем холодного газа, содержащего тяжелые элементы-металлы (астр.) – такие как углерод, магний и кремний. Характер линий указывал на то, что скорость движения газа составляет порядка несколько тысяч километров в секунду, и газ расположен внутри родительской галактики квазара. Но что могло так разогнать холодный газ внутри родительской галактики квазара?

Ответ на этот вопрос получен в новом исследовании, проведенном группой ученых, возглавляемых Питером Бартелем (Peter Barthel) из Гронингенского университета, Нидерланды. Исследователи выявили стойкую корреляционную зависимость между скоростью звездообразования внутри квазара и интенсивностью линий поглощения, отвечающих этим потокам холодного газа. Эти данные также могут помочь ученым понять, почему галактики нашей Вселенной, которые теоретически могут вырастать до бесконечно больших размеров, на самом деле чаще имеют относительно небольшой размер. Согласно авторам исследования это объясняется отрицательной обратной связью по размеру галактики при ее росте, механизм которой состоит в том, что рост галактики интенсифицирует звездообразование, но вместе с ним растет скорость ветров квазара, потоков холодного газа, являющегося основным звездообразовательным материалом - и газ таким образом «выдувается» из галактики, указывают Бартель и его коллеги.