Телескоп ім. Джеймса Вебба (JWST) зафіксував надмасивну чорну діру в ранньому Всесвіті, яка була настільки «голодною», що почала пожирати свою галактику.
Зазвичай галактики вважаються «мертвими» або «спокійними», коли в них припиняється процес зореутворення. Вчені припускали, що центральні надмасивні чорні діри можуть спричинити їхню передчасну смерть, «очищаючи» галактики від газу та пилу.
JWST зафіксував саме такий момент, який згодом дослідили вчені Кембриджу. Мова йде про галактику GS-10578, також відому як «Галактика Пабло» і розташовану за 11,5 млрд світлових років від нас.
«Ми знали, що ця галактика перебуває в спокійному стані й очікували, що існує зв’язок між чорною дірою та закінченням процесу зореутворення», — каже член команди Франческо Д’Еудженіо з Інституту космології Кавлі. «Однак до JWST ми не змогли вивчити її досить детально, щоб підтвердити цей зв’язок, і не знали, чи цей стан тимчасовий або постійний».
GS-10578 має масу, яка приблизно у 200 млрд перевищує масу Сонця (надзвичайно масивна для цього періоду раннього Всесвіту) і породила більшість своїх зірок близько 11,5-12,5 млрд років тому.
За допомогою JWST дослідники визначили, що чорна діра, яка перебуває в центрі GS-10578, виштовхує величезну кількість газу зі швидкістю 2,2 мільйона миль на годину (у 1500 разів швидше, ніж максимальна швидкість реактивного винищувача Lockheed Martin F-16) — достатньою, щоб перемогти гравітаційний вплив галактики Пабло.
Також телескоп відшукав новий компонент у галактичному вітрі, який досі не помічали в інших активних галактиках (це газове утворення холодніше та щільніше, тому випромінює замало світла, яке могло б потрапити в поле зору інших телескопів).
Команда виявила, що маса газового потоку з GS-10578 була більшою, ніж та, що необхідна для створення основи нової зірки. Цього достатньо, щоб показати, що надмасивна чорна діра в цій галактиці потроху її «гасить».
«Ми знайшли винуватця», — сказав Д’Еудженіо. «Чорна діра вбиває цю галактику і тримає її в стані бездіяльності, відсікаючи джерело «їжі», необхідне галактиці для утворення нових зірок».
Спостереження JWST в основному підтвердило попередні моделі еволюції галактик і роль надмасивних чорних дір у припиненні народження зірок, але мало й деякі сюрпризи. Теорії передбачали, що кінець зореутворення може мати хаотичний і турбулентний вплив на галактики, руйнуючи їхню форму — однак зірки в GS-10578 рухались впорядковано, заперечуючи, що кінець буде таким завжди.
Надалі команда планує провести дослідження за допомогою Великого міліметрового радіотелескопа Атаками, який допоможе виявити, чи залишився прохолодний, щільний газ у галактиці Пабло та уточнити вплив надмасивної чорної діри на її найближче оточення.
«Ми знали, що чорні діри мають величезний вплив на галактики, і, можливо, вони припиняють утворення зірок, але до JWST не могли прямо підтвердити це», — підсумовують дослідники. «Це ще один доказ того, що телескоп Джеймса Вебба — гігантський стрибок уперед в нашій здатності вивчати ранній Всесвіт і те, як він розвивався».
Дослідження команди було опубліковано в журналі Nature Astronomy.
Телескоп Джеймса Вебба знайшов давні галактики, яких в теорії не мало б існувати. Їх вік — понад 13 млрд років
Джерело: Space.com
- Телескоп Джеймса Вебба було запущено в космос у грудні 2021 року, а в середині січня 2022 року він дістався робочої галоорбіти навколо другої точки Лагранжа в системі Сонце-Земля, і в липні після кількох місяців калібрування приладів та юстування оптики нарешті взявся за виконання своєї наукової програми.
- Серед перших цілей Джеймса Вебба — атмосфери екзопланет, протоскупчення, навколозіркові диски, квазари, транснептунові об’єкти та комети. У вересні 2022 року телескоп отримав знімки першої екзопланети — HIP 65426b, планети-гіганта, яка, як вважається, у кілька разів перевищує масу Юпітера – найбільшої планети Сонячної системи.
- Загалом Вебб провів майже 2 роки у космосі — тут добірка його найдивовижніших знімків.