Красные самородки: галактическое золото для астрономов

Лишь некоторые из таких реликтовых галактик прошли через историю космоса нетронутыми.

Около десяти лет назад астрономы обнаружили популяцию небольших, но массивных галактик, называемых «красными самородками». Новое исследование с использованием рентгеновской обсерватории NASA «Chandra» указывает на то, что черные дыры в этих галактиках уменьшили ​​звездообразование и использовали часть свободного звездного топлива, чтобы вырасти до необычайно массивных размеров. Исследование представлено в  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Красные самородки были впервые обнаружены космическим телескопом «Hubble» на больших расстояниях от Земли, что соответствует периоду трех-четырех миллиардов лет после Большого Взрыва. Астрономы считают, что они являются предками гигантских эллиптических галактик, поскольку их массы подобны, но по размеру красные самородки в пять раз меньше.

В то время как большинство красных самородков слилось с другими галактиками за миллиарды лет, лишь некоторые из таких реликтовых галактик прошли через историю космоса нетронутыми. Они представляют собой прекрасную возможность изучить, как галактики и сверхмассивные черные дыры в их центрах эволюционировали за миллиарды лет изоляции.

«Chandra» впервые использовался для изучения горячего газа в двух изолированных красных самородках MRK 1216 и PGC 032673, расположенных в 295 и 344 миллионах световых лет от Земли соответственно, а не в миллиардах световых лет как первые обнаруженные аналоги. Газ, излучающий в рентгеновском диапазоне, содержит отпечаток активности, создаваемой сверхмассивными черными дырами в каждой из двух галактик.

«Эти галактики существовали в течение 13 миллиардов лет, не взаимодействуя с другими в своем роде. Черные дыры в них одержали победу, и это мешает попыткам формирования новых звезд», – говорит глава исследования Норберт Вернер из Университета имени Лоранда Этвеша в Будапеште (Венгрия).

Астрономы знают, что материал, попадающий в черные дыры, может быть перенаправлен наружу на высоких скоростях из-за интенсивных гравитационных и магнитных полей. Эти высокоскоростные струи нарушают образование звезд, поскольку обеспечивают мощный источник тепла, предотвращающий охлаждение межзвездного газа.

Так, температура горячего газа в центре галактики MRK 1216 повышена в результате недавнего нагрева черной дырой. Кроме того, в центре в нем наблюдается радиоизлучение, что является подписью струй, вырывающихся из черной дыры. Наконец, рентгеновское излучение вблизи черной дыры примерно в сто миллионов раз ниже теоретического предела Эддингтона, что характерно для черных дыр, создающих выбросы. Все эти факторы убедительно доказывают, что активность, создаваемая центральными сверхмассивными черными дырами в этих красных самородках, подавляет образование новых звезд.

Авторы полагают, что большая часть массы черной дыры может накапливаться из горячего газа, окружающего галактики. Черные дыры как в MRK 1216 и PGC 032873 относятся к числу наиболее крупных с массой в 5 миллиардов раз больше, чем у Солнца. Кроме того, их массы составляют несколько процентов от совокупной массы всех звезд в центральных областях галактик, тогда как в большинстве звездных домов это отношение в десять раз ниже. Таким образом, они не только препятствуют формированию новых звезд, но также захватывают часть галактического материала и используют его для кормления.

Арина Васильева
редактор-переводчик
Читайте и распечатывайте последние новости астрономии, космоса и космонавтики на сайте https://in-space.ru
Наверх