«Тучные» галактики с центральными черными дырами могут указать путь к разгадке секрета квазаров
Прожорливые черные дыры в центральной зоне некоторых галактик могут оказаться предшественниками наиболее ярких объектов Вселенной.
Недавно предложенный тип галактики с непропорционально большой черной дырой в центре способен улучшить понимание астрономами процесса формирования квазаров (яркие объекты галактик со сверхмассивными черными дырами). Центральные зоны таких галактик могут содержать настолько массивные черные дыры, что радиоактивное излучение их аккреционного диска подавляет свечение всех окружающих звезд.
Новое исследование указывает на то, что некоторые из наиболее ярких квазаров, видимых с Земли, раньше могли быть черными дырами, пока что-то не «зажгло» их, заставив выбрасывать энергетические потоки вовне.
Симуляции демонстрируют, что в различимой Вселенной может быть до миллиона тучных галактик с черными дырами (ТГЧД).
Заправка
Команда ученых из Института Внеземной Физики Макса Планка (Германия) попыталась дать ответ на вопрос о том, почему астрономы в состоянии наблюдать за квазарами, которые находятся на огромном расстоянии, вплоть до истоков Вселенной (более отдаленные объекты считаются старше и содержат меньшее количество металлов).
«Некоторые ученые выдвигали гипотезы, в которых говорится, что эти черные дыры могут возникать из газового резервуара, свободного от металлов, в котором почти нет звезд», говорит Бгаскар Агарвал, научный сотрудник института, руководивший проведением исследования.
Это значит, что черные дыры в ТГЧД могли сформироваться независимо от окружающих их звезд, противореча результатам недавних исследований Космической Обсерватории Гершеля. Тогда астрономы предположили, что в галактиках с более массивными черными дырами центральной зоны, включая и Млечный Путь, развитие дыр и звезд происходит синхронно.
Другое исследование, включающее в себя обработку данных наблюдений, также указывает на наличие ТГЧД-подобных объектов с очень массивной черной дырой в центральной зоне галактики.
Но, если черные дыры центральной части ТГЧД формировались отдельно из газового резервуара, тогда откуда-то должны были взяться и звезды. Симуляции предполагают, что черная дыра должна была оставаться сама по себе, пока слияние галактик не сделало звезды ее соседями.
Остановка формирования звезд
Результаты наблюдений указывают на то, что в различимой вселенной может быть до миллиона ТГЧД. Многие из них, тем не менее, остаются невидимыми при использовании традиционных методов поиска. Наблюдение за большинством черных дыр проводится в спектре рентгеновского излучения, во время втягивания вещества.
То же самое излучение также задерживает процесс формирования звезд в других галактиках с низким содержанием металлов. Как именно это влияет на эволюцию ТГЧД, остается пока неизвестным.
«Единственное, чего мы не учли в данной симуляции, это распространение металлов в галактике до возникновения черной дыры», говорит Агарвал.
