Супермасивните црни дупки го контролираат формирањето на ѕвездите во големите галаксии

0

Овој уметнички впечаток покажува како изгледаат супермасивни црни дупки во центрите на галаксиите. Плавата боја претставува зрачење испуштено од материјата близу црната дупка. Сивата структура околу црната дупка е наречена торус и е составена од гас и прав. Заслгуи: NASA/JPL-Caltech

Младите галаксии блескаат со светли нови ѕвезди кои се формираат во многу краток период, но како галаксија еволуира ѕвездената формација евентуално запира. Според еден труд објавен во Природа, масата на црната дупка во центарот на галаксијата е тоа што го детерминира времето кога започнува згаснувањето на ѕвездената формација.

Секоја масивна галаксија има централна супермасивна црна дупка која е милиони пати помасивна од Сонцето. Присуството на оваа црна дупка може да се забележи преку гравитациските ефекти кои ги предизвикува врз ѕвездите како и преку енергетската радијација кај активните галактички јадра предизвикана од неа. Се смета дека енергијата која доаѓа од активниот галактички нуклеус е причината за запирањето на ѕвездената формација поради тоа што го загрева, а со тоа и растерува гасот кој инаку би се кондензирал во ѕвезди при ладење.

Оваа идеја е присутна веќе со децении и астрофизичарите имаат откриено преку симулации дека во галактичката еволуција мора да е присутно и влијанието на црна дупка за да се добијат досега видените карактеристики на галаксиите. Но, досега не биле откриени докази за поврзаност меѓу супермасивнаните црни дупки и ѕвездената формација.

Новите резултати нудат доказ за континуирано влијание на активноста на црна дупка врз ѕвездената формација во сите генерации низ еволуцијата на галаксијата. Истражувањето предводено од постдокторски истражувач на Универзитет на Калифорнија, Игнацио Мартин-Наваро се фокусира на масивните галаксии кај кои масата на централната црна дупка била измерена во претходни истражувања преку движењето на ѕвездите близу центарот на галаскијата. За да се детерминира историјата на ѕвездената формација во галаскиите биле користени спектрите на галаксиите добиени со Хоби-Еберли телескопот за масивно галатичко набљудување.

Со спектроскопија астрономите може да ги одделат и измерат различните бранови должини на светлина од еден објект. Преку наоѓање на најдобрите комбинации на ѕвездени популации кои одговараат на спектроскопските податоци биле откриени историите на ѕвездена формација во галаксиите.

Преку споредба на овие истории со црните дупки со повеќе различни маси биле добиени големи разлики меѓу галаксиите кои се во сооднос исклучиво со масите на црните дупки, а не и со морфологијата, големината или другите карактеристики на галаксиите.

Галаксиите со иста маса на ѕвезди, но со различно масивни црни дупки во центарот имале различен период на престанок на ѕвездена формација со тоа што ѕвездената формација траела подолго во историјата на оние галаксии со помали црни дупки.

Други истражувачи се обидувале да најдат сооднос меѓу ѕвездената формација и луминозноста на активното галактичко јадро без успех. Според Мартин-Наваро ова е така бидејќи временските периоди на формација се различни. Ѕвездената формација се случува низ стотици милиони години додека енергетските изливи од активните галактички јадра се случуваат на пократки периоди. Супермасивната црна дупка е луминозна само кога активно собира материја од внатрешните региони на галаксијата. Активните галактички јадра се многу варијабилни и нивните својства зависат од големината на црната дупка, степенот на забрзување на нов материјал кој паѓа врз нив и други фактори.

Во истражувањето масата на црните дупки се користи како индиректен извор на информации за количеството енергија кое активното галактичко јадро го испушта во галаксијата бидејки забрзувањето на собирање на материја кај помасивните црни дупки резултира и со поголем повраток на енергија од самото галактичко јадро кое би ја загушило ѕвездената формација побрзо.

Прецизната природа на врската меѓу црната дупка и пригушувањето на ѕвездената формација останува несигурна според коавторот Аарон Романовски, астроном на универзитетите на Калифорнија и Сан Хозе. Според него има повеќе начини на кои црната дупка може да испушти енергија во галаксијата и сеуште постојат разни теории за тоа како настанува пригушувањето поради што потребно е уште работа за да се вклопат овие опсервации во постоечките модели.

Превод: Максим Осман-Николов

Извор: Phys.org

Сподели.