Чому галактики не формують нові зірки: виявилося, що в їхньому центрі прихована жахлива сила (фото)

Астрономи за допомогою космічного телескопа Вебба з'ясували, чому в деяких галактиках припиняється процес зореутворення. Вчені дослідили 19 галактик, які входять до складу протоскоплення галактик Павутина, розташованого на відстані 11 млрд світлових років від нас. Виявилося, що у галактик з активними надмасивними чорними дірами в центрі процес створення нових зірок припиняється в порівнянні з галактиками, де таких чорних дір немає. Це відкриття допомагає заповнити давно існуючу прогалину в розумінні еволюції галактик. Дослідження опубліковане в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, повідомляє Space.

Зірки утворюються, коли масивні хмари холодного газоподібного водню стискаються під вагою своєї гравітації. Коли щільність матерії зростає, температура хмари різко підвищується. Це призводить до запуску термоядерного синтезу, і таким чином, зірка починає своє життя. Процес зореутворення призводить до викиду певного випромінювання, яке може зафіксувати космічний телескоп Вебба.

Астрономи давно помітили, що чим старшими стають галактики, тим менше зірок вони створюють. Раніше вважалося, що процес появи нових зірок сповільнюється і взагалі припиняється через те, що у галактик закінчується холодний газоподібний водень.

Але спостереження показують, що навіть у галактик віком 1 млрд років (для порівняння, наша галактика Чумацький Шлях існує 13,6 млрд років) закінчується процес утворення нових зірок. А це занадто короткий період часу, щоб зник весь холодний газоподібний водень.

Тому виникло припущення, що процес зореутворення в галактиках припиняється через вплив активних надмасивних чорних дір у їхньому центрі. Коли галактики ростуть за рахунок злиття з іншими галактиками, то їхні центральні чорні діри також зростають, і їхня маса стає в мільйони разів більшою за масу Сонця.

Зі зростанням чорних дір, вони більше поглинають навколишньої матерії, але також більше викидають матерії та випромінювання в космос у вигляді релятивістських струменів. Виникло припущення, що ці струмені позбавляють галактику необхідного пального для створення нових зірок.

Нові спостереження за протоскопленням галактик Павутина підтверджують цю теорію. Астрономи з'ясували, що у масивних галактиках з активними надмасивними чорними дірами немає жодних ознак формування нових зірок у порівнянні з галактиками без активних надмасивних чорних дір.

Нове відкриття особливо цінне, адже воно показує закономірність припинення утворення нових зірок у великій групі галактик, які мають приблизно один вік. 8 галактик мають активні надмасивні чорні діри в своїх центрах, а 11 мають більш спокійні чорні діри.

Зазвичай нові зірки майже не виникають у величезних еліптичних галактиках, які є остаточною стадією еволюції галактик. Такі еліптичні галактики виникають в результаті зіткнення більш молодих галактик. Надмасивні чорні діри в центрах еліптичних галактик є найбільш масивними з відомих чорних дір.