Черные дыры блокируют звездообразование в древних галактиках

 
Долгое время астрономов волновал вопрос о том, почему в некоторых эллиптических галактиках не удается обнаружить формирование новых звезд.
 

 
Чтобы звезды рождались, в галактике должны быть области с относительно холодным газом. Почти во всех крупных и древних эллиптических галактиках, однако, газ в основе своей слишком горячий, чтобы позволить новым звездам формироваться. Главный вопрос состоял в том, почему он обладает более высокой температурой.
 
Проведя статистический анализ радиоизлучения активных ядер в нескольких галактиках, ученым впервые удалось использовать эффект Сюняева-Зельдовича в отдельных звездных системах (ранее этот эффект использовался только для изучения крупных скоплений из сотен галактик – кластеров). Этот эффект проявляется, когда высокоэнергетические электроны в горячем газе взаимодействуют с реликтовым фоном – слабым микроволновым излучением, оставшимся с тех времен, когда вселенная была намного более горячей и плотной.
 
Эти электроны, благодаря другому эффекту – обратному эффекту Комптона – передают часть своей энергии фотонам, которые становятся более «горячими».
 
В ходе анализа выяснилось, что все эллиптические галактики с активными ядрами, обладающими мощными источниками радиоизлучения (скорее всего, сверхмассивными черными дырами) и демонстрирующими обратный комптоновский эффект, также обладают в основном горячим, а не холодным газом, то есть не могут формировать новые звезды.
 
Это привело ученых к выводу, что источники радиоизлучения в активных ядрах – вероятно, черные дыры – с ростом своей массы, а одновременно и с «взрослением» галактики, начинают в один момент настолько сильно разогревать галактический газ, что уже не дают ему остыть до необходимой для звездообразования температуры даже на окраинах галактики.
 
С препринтом статьи ученых можно ознакомиться на сайте Arxiv.org, а полноценная статья была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.