Рождение звезд, несмотря на наличие квазара, заставляет переосмыслить эволюцию галактик
Астрономы обнаружили далекую галактику, которая сумела продолжить образование новых звезд, несмотря на присутствие разрушительного «холодного квазара», бушующего в ее ядре. Открытие было сделано с помощью телескопа SOFIA, который был установлен на борту специально модифицированного самолета Boeing 747SP, летящего высоко над облаками, и мог наблюдать инфракрасный свет, излучаемый далекой галактикой.
Вселенная, которую мы наблюдаем сегодня, наводнена галактиками, которые больше не способны создавать новые звезды. Астрономы считают, что причина этого кроется в сверхмассивных черных дырах, которые находятся в сердцах этих чудовищных космических структур.
Для образования новых звезд должно быть много несвязанной пыли и холодного газа, которые можно найти в огромных облаках, населяющих межзвездное пространство. Со временем гравитационное притяжение и другие катализаторы заставляют материалы, из которых состоят эти облака, группироваться вместе и в конечном итоге объединяться в полностью сформированные звезды и солнечные системы.
Однако сверхмассивные черные дыры могут нарушить этот процесс и даже полностью его остановить.
Когда материал падает внутрь к черной дыре и оседает в аккреционном диске, он начинает вращаться быстрее и невероятно ярко светиться, выделяя огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения. Когда это происходит в действительно огромных масштабах, рассматриваемая сверхмассивная черная дыра превращается в квазар, который является самым ярким космическим объектом, который существует во Вселенной.
На этом этапе своего существования квазар будет излучать феноменальное количество энергии обратно в окружающую галактику, нагревая или вытесняя большую часть оставшегося в нем холодного звездообразующего материала. Обычно это подрывает способность галактики производить новое поколение звезд.
Однако новое исследование показало, что галактика CQ 4479, расположенная примерно в 5,25 миллиарда световых лет от Земли, смогла выдержать такое разрушающее влияние, поскольку ее центральная сверхмассивная черная дыра превратилась в квазар, и продолжает производить новые звезды.
Авторы нового исследования использовали инфракрасные данные, собранные телескопом Стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии (SOFIA). Установленный на специально модифицированном самолете Boeing 747SP, летящем высоко над уровнем облаков, телескоп размером 2,7 м мог наблюдать за далекой галактикой, избегая при этом 99 процентов атмосферы Земли, блокирующей инфракрасное излучение.
Телескоп наблюдал CQ 4479 в инфракрасном свете, чтобы определить количество межзвездной пыли и газа в галактике, которая все еще нагревается в результате процесса звездообразования.
Согласно данным SOFIA, черная дыра в сердце CQ 4479, представляет собой редкий тип квазара, известный как холодный квазар. Это термин, используемый, когда черная дыра превращается в квазар, но не может полностью снизить скорость рождения звезд в ее родительской галактике.
Авторы исследования подсчитали, что галактика создавала примерно 100 новых звезд размером с Солнце в год с того момента, когда свет, собранный летающим телескопом, покинул свой источник.
«Это показывает нам, что рост активных черных дыр не останавливает рождение звезд мгновенно, что идет вразрез со всеми текущими научными предсказаниями», — объясняет Эллисон Киркпатрик, соавтор исследования. «Это заставляет нас переосмыслить наши теории эволюции галактик».
Последующие исследования, проводимые космическими обсерваториями следующего поколения, такими как космический телескоп Джеймса Уэбба, еще больше улучшат понимание человечеством того, как чудовищные силы, вызванные квазарами, влияют на их родительские галактики.
Статья опубликована в Astrophysical Journal.