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 Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
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.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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