Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик могут подавлять рождение новых звезд, испуская мощные струи плазмы. Эти джеты нагревают гигантские газовые резервуары, окружающие галактики, и не дают им остыть для формирования звезд. К такому выводу пришла группа астрономов из США и Индии по результатам исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal Letters.
Большинство галактик, включая Млечный Путь, окружены обширным гало из холодного газа – основного материала для звездообразования. Однако звезды в них появляются гораздо реже, чем позволяют эти запасы. Новая работа предлагает объяснение этому давнему астрофизическому парадоксу.
Ученые проанализировали данные сотен галактик, объединив наблюдения радиотелескопа LOFAR и спектроскопического инструмента DESI. Они искали слабое свечение ионизированного водорода в окружающем галактики газовом облаке. Ключевым открытием стало то, что газ светится не равномерно, а строго вдоль траекторий, по которым проходят джеты от центральных черных дыр.
Это доказывает, что плазменные струи действуют как направленные лучи. Они пронзают газовое гало на сотни тысяч световых лет, ионизируя и нагревая вещество на своем пути. Нагретый газ теряет способность сжиматься в плотные облака, из которых могли бы родиться звезды. Таким образом, относительно небольшой объект – черная дыра – выступает регулятором развития всей галактической системы.
Гипотезу подтвердил и анализ распределения более холодного газа, который отслеживали по ионам магния. Он оказался распределен вокруг галактик равномерно, без какой-либо связи с джетами. Результаты также объясняют, почему предыдущие исследования не могли зафиксировать этот эффект: при усреднении данных по всем направлениям направленный и сфокусированный сигнал от джетов терялся в общем шуме.
