Исследователи обнаружили галактический ветер сверхмассивной черной дыры, который проливает свет на эволюцию галактик.
Ключевые выводы
- Новое исследование обнаружило самый древний галактический ветер, обнаруженный 13,1 миллиарда лет назад.
- Исследование подтверждает теорию о том, что черные дыры и галактики эволюционируют вместе.
- Галактический ветер был обнаружен с помощью Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакама в Чили.
Исследователи обнаружили чрезвычайно мощный галактический ветер, порожденный сверхмассивной черной дырой 13,1 миллиарда лет назад. Чтобы сделать находку, ученые использовали большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA) в Чили, который объединяет 66 радиотелескопов. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal.
Это самый ранний обнаруженный пример такого типа ветра, который подчеркивает роль черных дыр в формировании галактик. Исследования показали, что галактические ветры влияют на перераспределение металлов по галактике и влияют на начало образования.
Черные дыры и галактики эволюционируют вместе
В предыдущих исследованиях ученые заметили неожиданную пропорциональную зависимость между массой сверхмассивной черной дыры в центре большой галактики, которая может вырасти в миллиарды раз массивнее Солнца, и масса центральной области галактики (известной как «выпуклость»). Пропорциональность масс особенно необычна, учитывая, что галактики и черные дыры очень разные по размеру, а выпуклость обычно на несколько порядков больше. Это привело исследователей к выводу, что галактики и черные дыры развивались вместе в результате совместной эволюции, которая включала некоторое физическое взаимодействие благодаря галактическому ветру.
Как поясняется в пресс-релизе ALMA, галактический ветер начинает возникать, когда сверхмассивная черная дыра поглощает гигантские количества материи. Затем он движется с такой высокой скоростью под действием гравитации черной дыры, что излучает интенсивную энергию, которая, в свою очередь, отталкивает окружающее вещество, создавая галактический ветер.
Такума Идзуми, ведущий автор статьи и исследователь Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), говорит, что важный вопрос: «Когда во Вселенной появились галактические ветры?» Выяснение этого может привести к пониманию того, как галактики и сверхмассивные черные дыры эволюционировали совместно.
Нахождение древнего галактического ветра
Исследователи использовали телескоп Subaru NAOJ, чтобы найти более 100 галактик, существовавших более 13 миллиардов лет назад, в которых были сверхмассивные черные дыры. Затем они использовали высокую чувствительность ALMA для анализа движения газа в этих галактиках и обнаружили, что пыль и углерод одной из них (получившей название J1243+0100) излучают радиоволны. Это позволило ученым обнаружить присутствие сильного галактического ветра, который вырывается из сверхмассивной черной дыры со скоростью около 1 118 468 миль в час (500 км/сек). Энергия ветра, самого древнего из обнаруженных на сегодняшний день, настолько сильна, что отталкивает звездный материал, препятствуя формированию звезд.
Интересно, что масса выпуклости в J1243+0100 оказалась примерно в 30 миллиардов раз больше массы Солнца, а масса сверхмассивной черной дыры галактики оценивалась примерно в 1 процент того, что. Это отношение по сути такое же, как отношение масс черных дыр к галактикам в современной Вселенной. Для ученых это демонстрирует, насколько важны черные дыры для влияния на рост галактик, поддерживая идею совместной эволюции с раннего периода Вселенной.
«Наши наблюдения подтверждают недавнее высокоточное компьютерное моделирование, которое предсказало, что коэволюционные отношения существовали даже около 13 миллиардов лет назад», - объяснил Изуми.
Учёные планируют наблюдать за большим количеством космических объектов в будущем с целью выяснить, «является ли первичная коэволюция, наблюдаемая в этом объекте, точной картиной Вселенной в целом в то время». время», - далее прокомментировал Изуми.