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 Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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