За пределами видимой части. Джеты черных дыр могут влиять на будущее целых галактик

Об этом пишет издание ScienceDaily .

Исследователи под руководством астрономов Санджаиты Бортхакур из Университета штата Аризона и Намраты Рой из Института фундаментальных исследований Рамана изучали активные черные дыры, создающие мощные струи чрезвычайно горячей плазмы.

Вокруг крупных галактик, в частности Млечного Пути, расположен огромный резервуар газа, известный как окологалактическая среда (CGM). Он простирается примерно в 10–20 раз дальше видимой части галактики. Часть этого газа со временем может охлаждаться, перемещаться к центру, скапливаться в плотные облака и образовывать новые звезды.

Ученые пытались выяснить, почему галактики не образуют значительно больше звезд, если вокруг них имеется так много потенциального материала. Новое исследование указывает на то, что одним из объяснений могут быть джеты сверхмассивных черных дыр.

Чтобы выявить их влияние, ученые объединили данные наблюдений за сотнями галактик с активными джетами. Они использовали сведения, полученные в ходе обзора Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), а также результаты радиоастрономических наблюдений в рамках обзора LOFAR Two-meter Sky Survey (LoTSS).

Исследователи искали слабое излучение H-alpha — характерный сигнал ионизированного водорода. При усреднении данных по всем направлениям сигнал оставался слабым. Однако вдоль направления радиоджетов излучение становилось значительно более интенсивным.

Это свидетельствует о том, что газ вокруг галактики светится неравномерно. Наиболее интенсивно он ионизируется именно вдоль пути джета. Исследователи также обнаружили два участка особенно яркого излучения: один — ближе к галактике, где джет впервые взаимодействует с окологалактической средой (CGM), и второй — значительно дальше, у внешнего края этой среды.

По словам авторов исследования, джеты могут нагревать, перемешивать и изменять газ в окологалактической среде (CGM), из-за чего ему становится сложнее остывать и возвращаться в галактику. В результате галактика может получать меньше холодного газа, необходимого для формирования новых звезд.

Для проверки исследователи также изучили более холодный компонент газа с помощью магния. В отличие от H-alpha, он был распределен более широко и не демонстрировал связи с направлением джетов. Это может свидетельствовать о том, что холодный газ равномерно окружает галактику, тогда как джет нагревает и ионизирует его лишь вдоль собственной траектории.

Таким образом, исследование показывает, что влияние сверхмассивной черной дыры может распространяться на сотни тысяч световых лет от центра галактики. Джеты способны изменять окружающий газ и влиять на дальнейшую эволюцию галактики, а также на интенсивность звездообразования в ней.