space

Звезды могут рождаться из сверхмассивных черных дыр

Категория: Наблюдения

Наблюдения на Очень Большом Телескопе ESO показали, что звезды образуются внутри мощных выбросов вещества из сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. Это первые подтвержденные наблюдения образования звезд в столь экстремальных условиях. Открытие должно заметно изменить наши представления о свойствах и эволюции галактик. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

Группа европейских астрономов под руководством специалистов из Великобритании воспользовалась приемниками MUSE и X-shooter на Очень Большом Телескопе в обсерватории ESO на горе Параналь в Чили для исследования двух сталкивающихся галактик.

Объект наблюдений, обозначенный IRAS F23128-5919, находится на расстоянии 600 миллионов световых лет от Земли. Ученые наблюдали колоссальные извержения вещества из окрестностей сверхмассивной черной дыры в ядре той из двух галактик, которая находится южнее, и впервые обнаружили прямое доказательство рождения звезд внутри этого вещества.

Извержения обусловлены выделением гигантских количеств энергии в активных турбулентных центральных областях галактик. В ядрах большинства галактик прячутся сверхмассивные черные дыры. В процессе поглощения окружающего их вещества они разогревают его и выбрасывают часть наружу в виде мощных и плотных потоков газового «ветра».

«Астрономы давно предполагали, что условия внутри таких потоков могут оказаться подходящими для образования звезд, но никто пока не наблюдал этого в действительности – это крайне сложная наблюдательная задача.

Наши наблюдения замечательны именно тем, что они однозначно доказывают: внутри потоков вещества из черных дыр действительно формируются звезды», – прокомментировал полученный результат руководитель группы Роберто Майолино из Кембриджского университета (Великобритания).

Целью ученых было непосредственно исследовать звезды и окружающий их газ внутри выбросов. Для этого они использовали приемники MUSE и X-shooter: спектроскопические инструменты мирового класса на Очень Большом Телескопе, которые позволили им выполнить чрезвычайно детальное исследование излучения этих областей и определить его источник.

Как известно, излучение молодой звезды заставляет окружающий газ светиться особенным образом. Исключительно высокая чувствительность приемника X-shooter позволила группе исключить другие возможные причины этого свечения, такие, например, как ударные волны в газе или активность галактического ядра.

Группа выполнила несомненную прямую регистрацию новорожденного звездного населения внутри выброса. Возраст этих звезд оценивается менее, чем в несколько десятков миллионов лет. Предварительный анализ показывает, что они горячее и ярче, чем звезды, образующиеся в менее экстремальных средах, например, в галактических дисках.

Кроме того, астрономы исследовали движение обнаруженных звезд. Излучение большинства из них показывает, что они с очень высокими скоростями мчатся в направлении от центра галактики, что естественно для объектов, находящихся в мощном потоке выбрасываемого из ядра вещества.

«Звезды, которые формируются в потоках ветра вблизи галактического центра, могут замедляться и даже начинать двигаться в направлении на центр, но звезды, которые образуются в выбросе, испытывают меньшее торможение и даже могут навсегда покинуть свою галактику», – пояснила Элен Расселл, соавтор исследования из Института астрономии в Кембридже (Великобритания).

Открытие обещает интереснейшие последствия для развития некоторых областей астрофизики, например, для решения вопросов о том, как галактики приобретают определенную форму, как происходит обогащение межгалактического пространства тяжелыми элементами и даже где может образовываться пока не объясненное космическое инфракрасное фоновое излучение.

«Если, как предсказывают некоторые теории, в большинстве выбросов из ядер галактик действительно происходит звездообразование, то мы получим совершенно новый сценарий галактической эволюции», – заключил  Роберто Майолин

Поделиться с друзьями: