Ученые из Центра астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов под руководством Пейсинь Чжу и Лизы Кьюли, используя прибор VLT/MUSE, обнаружили, что активно растущие сверхмассивные черные дыры могут не мешать, а наоборот, способствовать звездообразованию в своих галактиках. Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal, показало, что возле активных ядер галактик возникают звездообразующие кольца и дуги, а также ударные волны, которые идут перпендикулярно выбросам энергии из черной дыры.
Астрономы давно спорят о том, как именно черные дыры влияют на свои галактики. С одной стороны, они поглощают вещество, с другой выбрасывают мощные потоки энергии, которые могут разогревать газ и мешать ему сжиматься в новые звезды. Но новое исследование, основанное на наблюдениях девяти галактик, находящихся относительно недалеко от нас, показало более сложную картину. Оказалось, что черные дыры не просто поглощают материю, но и активно меняют окружающее пространство, создавая условия для рождения звезд.
Для своего анализа команда ученых использовала новую трехмерную методику, которая позволяет различить три разных источника излучения: свет от молодых звезд, свечение активной черной дыры и свечение, возникающее при столкновении быстрых потоков газа с межзвездной средой. Такие столкновения называют ударными волнами. Именно они, как выяснилось, играют ключевую роль в том, как черная дыра взаимодействует с галактикой.
В ходе исследования ученые заметили, что кольца и дуги, где активно формируются новые звезды, располагаются на расстоянии от восьмисот парсек до шести килопарсек от центра галактики. Излучение от черной дыры образует конусы, которые вытягиваются наружу от галактического диска. А в центральных областях, где преобладают быстрые ударные волны, эти волны часто направлены перпендикулярно к основным выбросам энергии из черной дыры. Это очень распространенное явление: его наблюдали во всех девяти галактиках.
Самое интересное, по словам исследователей, заключается в том, что ударные волны всегда движутся поперек направления выбросов из черной дыры. Это может быть связано с взаимодействием джетов — узких пучков энергии, с межзвездным газом.
В галактиках с менее мощными джетами свою роль могут играть и ветры, исходящие от черной дыры. Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи сравнили наблюдения с теоретическими моделями, которые предсказывают поведение звездообразования, активности черной дыры и ударных волн. Дополнительно данные рентгеновского телескопа Chandra независимо подтвердили интерпретацию ученых.
Полученные результаты показывают, что активно растущие черные дыры участвуют в сложном цикле: они поглощают вещество, выбрасывают часть его обратно, и эти потоки сталкиваются с окружающим газом. Разделив эффекты излучения черной дыры, звездообразования и ударных волн, астрономы смогли лучше понять, как этот цикл связан с появлением новых звезд.
В итоге исследование подтверждает, что центральные ударные волны это общая черта сейфертовских галактик (с активным ядром), и что при изучении влияния черных дыр на галактики важно учитывать не только их излучение, но и ударные волны.
Научная публикация:
Peixin Zhu et al 2026 ApJ 1009 30 DOI 10.3847/1538-4357/ae9956
Присоединяйтесь к нам в соцсетях
