Рядом с чёрной дырой-убийцей рождаются звёзды

В центре почти каждой галактики есть сверхмассивная чёрная дыра, поглощающая окружающее вещество. Падающая на чёрную дыру материя разогревается и интенсивно испускает свет и другие электромагнитные волны.

Иногда центральная чёрная дыра питается так роскошно, что ядро галактики превращается в квазар – самый мощный источник излучения во Вселенной. Впрочем, наличие столь горячего "сердца" не идёт галактике на пользу. Излучение квазара разогревает окружающий газ и оказывает на него огромное давление. В итоге сияющий монстр выметает из галактики значительную часть вещества, а другую часть сильно нагревает. В результате рождение звёзд, для которого требуется достаточно плотный и холодный газ, прекращается.

Не так давно учёные полагали, что звездообразование останавливается практически сразу же после образования квазара. Но в последние годы было открыто некоторое количество квазаров, в родительских галактиках которых запасы холодного газа ещё не истощились, и рождение новых светил продолжается. Астрономы назвали их холодными квазарами. Однако каждый такой объект пока остаётся своего рода диковинкой.

"Эти [наблюдения] показывают нам, что рост активных чёрных дыр не останавливает рождение звёзд мгновенно. Это идёт вразрез со всеми текущими научными прогнозами, – заявляет соавтор новой статьи Эллисон Киркпатрик (Allison Kirkpatrick) из Канзасского университета. – Это заставляет нас переосмысливать наши теории эволюции галактик".

Судя по всему, квазар далеко не сразу прекращает звездообразование в родительской галактике.
Иллюстрация NASA, ESA, J. Olmsted (STScI).

Некоторое время назад Киркпатрик и её коллеги открыли ещё одну галактику с холодным квазаром. Как утверждается в пресс-релизе исследования, впервые подобный объект был изучен настолько подробно, чтобы рассчитать скорость роста чёрной дыры и скорость образования звёзд в её родительской галактике.

Речь идёт об объекте CQ4479, расположенном более чем в пяти миллиардах световых лет от Земли. Он наблюдался с помощью инфракрасного телескопа SOFIA.

Полученные данные позволили заключить, что в последние сто миллионов лет звёзды там образовывались ударными темпами: около ста солнечных масс в год.

По расчётам экспертов, этот процесс будет продолжаться, и суммарная масса звёзд успеет утроиться, прежде чем излучение квазара остановит звездообразование. Кстати, и масса центральной чёрной дыры за это время вырастет втрое.

Оговоримся, что выражение "последние сто миллионов лет" в данном случае означает "сто миллионов лет перед тем моментом, когда был испущен свет квазара CQ4479". А ведь этим лучам потребовалось более пяти миллиардов лет, чтобы достичь земных телескопов. Так что на самом деле речь идёт о древнем и давно минувшем прошлом.

Что удивило учёных, так это темпы звездообразования рядом с "убийцей звёзд". Они примерно в сто раз выше, чем в сегодняшнем (на сей раз буквально сегодняшнем) Млечном Пути.

Теперь исследователи хотят выяснить, являются ли холодные квазары исключением или типичной, хотя и кратковременной, стадией эволюции обычных квазаров. Прояснить этот вопрос помогут будущие наблюдения.

Подробности исследования описаны в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal.