Астрономы выяснили, как черные дыры медленно убивают галактики

Используя космический телескоп «James Webb» и массив радиотелескопов ALMA, астрономы обнаружили одну из самых древних «мертвых» галактик и выяснили, что растущая сверхмассивная черная дыра может уничтожать звездообразование не резким ударом, а медленным истощением. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.

Объект, получивший обозначение GS-10578 и неофициальное название «Галактика Пабло», наблюдается в молодой Вселенной – всего через три миллиарда лет после Большого взрыва. Несмотря на столь раннюю эпоху, галактика уже обладает колоссальной массой около 200 миллиардов масс Солнца. Большая часть ее звезд сформировалась в период от 12,5 до 11,5 миллиарда лет назад, после чего процесс звездообразования практически полностью прекратился.

Астрономы описывают судьбу галактики как «жила быстро и умерла рано». Главная причина – почти полное отсутствие холодного газа, необходимого для рождения новых звезд. Подробные наблюдения с помощью ALMA, занявшие почти семь часов, не выявили даже следов монооксида углерода – ключевого индикатора холодного водорода. Это стало неожиданным результатом для столь массивной системы.

В центре галактики находится сверхмассивная черная дыра, которая, по мнению исследователей, сыграла решающую роль в ее «гибели». Однако вместо одного разрушительного события происходил постепенный процесс: черная дыра многократно нагревала и выталкивала газ, не давая галактике восполнять запасы топлива. Спектроскопия «James Webb» показала мощные потоки нейтрального газа, вырывающиеся со скоростью до 400 километров в секунду и уносящие около 60 солнечных масс вещества в год.

Анализ истории звездообразования указывает на то, что галактика эволюционировала без притока свежего газа. По сути, ее медленно «морили голодом», пока звездная активность не сошла на нет. Это открытие помогает объяснить загадочные массивные и на удивление «старые» галактики, которые «James Webb» все чаще обнаруживает в ранней Вселенной, и указывает на то, что медленное истощение может быть более распространенным механизмом, чем бурные галактические катастрофы.