В карликовой галактике обнаружена чёрная дыра, порождающая молодые звёзды

Как выяснилось, чёрные дыры являются не только разрушительной силой, способной уничтожать целые звёзды — они также создают условия для их зарождения. Этот процесс в одной из карликовых галактик недавно удалось наблюдать учёным из Университета штата Монтана (США).

Источник изображения: nasa.gov

В центре большинства (если не всех) галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры, масса которых в миллионы и даже миллиарды раз превосходит массу Солнца. Так, в центре галактики Млечный путь находится чёрная дыра Стрелец A*, её масса составляет 4,5 млн масс Солнца. Ранее учёные видели, как подобные объекты уничтожают звёзды. Теперь же была обнаружена сверхмассивная чёрная дыра, генерирующая мощные выбросы, подпитывающие плотные скопления вещества, в которых звёзды зарождаются. И впервые подобный процесс был зафиксирован в карликовой галактике.

Карликовые галактики аналогичны молодым, которые начали появляться вскоре после зарождения Вселенной, поэтому изучение сверхмассивных чёрных дыр в их центре может ответить на некоторые вопросы о формировании звёзд на ранних этапах мироздания. Объектом исследования учёных из Монтаны стала галактика Henize 2-10, которая расположена на расстоянии около 34 млн световых лет от Земли — она наблюдается в южном созвездии Пиксид. Согласно недавним оценкам, её масса примерно в 10 млрд раз превышает массу Солнца — для сравнения, галактика Млечный путь превышает эту величину в 1,5 трлн раз. Десять лет назад одна из авторов исследования Эми Рейнс (Amy Reines) обнаружила в Henize 2-10 источник радиочастотного и рентгеновского излучения и предположила, что ядром карликовой галактики является чёрная дыра примерно в 3 млн масс Солнца. Другие астрономы тогда сочли источником излучения сверхновую.

В ходе нового этапа исследования учёные решили изучить газовый отросток из ядра галактики, длина которого составляет 490 световых лет: обладающий электрическим зарядом ионизированный газ движется со скоростью 1,8 млн км/ч, и этот поток вливается в яркий «звёздный питомник» на расстоянии около 230 световых лет от ядра галактики. В этой области учёные обнаружили скопления молодых звёзд возрастом около 4 млн лет при массе в 100 000 раз больше солнечной. Проанализировав снимки высокого разрешения, полученные телескопом «Хаббл», учёные обнаружили штопорообразные колебания газового потока. Согласно компьютерным моделям, такая картина может возникать из-за прецессии (вращательных колебаний оси) чёрной дыры — остатки сверхновой её дать не могли.

Уникальность исследования, говорят авторы, состоит в том, что усиленное чёрной дырой образование звёзд до настоящего времени наблюдалось только в более крупных галактиках. Учёные заявили, что хотели бы исследовать другие карликовые галактики с подобными процессами, однако это весьма затруднительно из-за их небольшого числа и сложности наблюдений. Ситуация может улучшиться с полноценным вводом в эксплуатацию нового телескопа «Джеймс Уэбб».

Результаты своей работы авторы проекта опубликовали в журнале Nature от 19 января.