Сверхмассивные черные дыры лишили свои галактики сырья для звезд неочевидным способом
Каждая крупная галактика имеет в своем центре сверхмассивную черную дыру. И чем больше галактика, тем больше эта черная дыра. Как правило, чем больше галактика, тем она спокойнее, в ней рождается меньше новых звезд. Но что здесь причина, а что — следствие? Как это часто бывает в науке, ответ на вопрос найти удалось, но в результате возникло лишь больше загадок.
Бытовая интуиция подсказывает кажущийся элементарным ответ на вышеописанный вопрос: так чем больше черная дыра, тем больше вещества она «съедает» из галактики. Логично же! Но нет. Во-первых, масса сверхмассивной черной дыры (SMBH) в центре галактики меньше массы самой галактики на шесть порядков — миллионы солнечных против триллионов солнечных масс для Млечного Пути, например. Во-вторых, скорость поглощения вещества черной дырой ограничена и за все время жизни Вселенной даже самый массивный галактический центр не смог бы «съесть» и долю материи своей галактики.
Звезды рождаются из холодного газа, то есть такого, скорость движения молекул и атомов которого ниже определенного порога — для него становится существенным гравитационное воздействие центров аккреции.
Облака холодного газа в межзвездной и межгалактической среде настолько разрежены, что притяжение сверхмассивной черной дыры в центре галактики практически не оказывает на их частицы влияния. Гораздо сильнее локальное гравитационное взаимодействие с другими объектами или с самим облаком, которое хоть и разрежено, но имеет массу. Поэтому галактический центр не может и «высосать» весь холодный газ из галактики.
Тем не менее, как следует из новой научной работы, опубликованной в рецензируемом журнале Nature, именно сверхмассивные черные дыры в центрах галактик лишают их холодного газа. Механизм такой стерилизации пока неизвестен — это предмет для дальнейших изысканий. Но причинно-следственную связь китайские астрофизики, судя по всему, смогли обнаружить.
Авторы работы взяли 69 галактик, расположенных сравнительно недалеко от Млечного Пути, для которых установлены одновременно три ключевых параметра: масса самой галактики, масса сверхмассивной черной дыры в центре и масса холодного газа (его резервуар) в этой галактике. Ученые анализировали соотношения между этими тремя параметрами как для каждой из галактик в отдельности, так и сравнивали их друг между другом.
Получились следующие корреляции. Размеры резервуара холодного газа, определяющие интенсивность звездообразования в галактике, действительно уменьшаются с ростом ее массы. И размеры SMBH в галактическом центре тоже напрямую коррелируют с размерами галактики. Однако это слабые корреляции, потому что и в первом случае и во втором разброс соотношений параметров высок.
Сопоставимые по размеру галактики могут иметь в своем центре сверхмассивные черные дыры разной массы. И как раз это будет определять, насколько активно идет звездообразование: отрицательная корреляция между массой сверхмассивной черной дыры и массой холодного газа в галактике очень сильная.
Иными словами, интенсивность звездообразования в галактике напрямую зависит от того, насколько мала сверхмассивная черная дыра в ее центре. Авторы исследования предполагают несколько механизмов, объясняющих это. По одной из версий, излучение активного галактического центра (в первую очередь, джеты), нагревает холодный газ и мешает его аккреции. Но это плохо объясняет, почему в галактиках с крупной, но «спящей» сверхмассивной черной дырой не идет звездообразование.
Второй вариант — сложный механизм обмена энергией между галактическим гало, резервуаром холодного газа и SMBH в центре галактики. Он лучше укладывается в модели, но требует подтверждения наблюдениями, а также дальнейшей теоретической проработки.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии