Нове дослідження показує, що квазари можуть бути поховані у батьківських галактиках

Нове дослідження показує, що надмасивні чорні діри в центрах галактик, відомі як квазари, іноді можуть бути закриті щільними хмарами газу та пилу в галактиках-господарях. Це ставить під сумнів поширену думку про те, що квазари закриті лише кільцями пилу у формі бублика в безпосередній близькості від чорної діри.

Квазари — це надзвичайно яскраві об’єкти, що живляться чорними дірами, що поглинають навколишній матеріал. Їх потужне випромінювання може бути заблоковано, якщо густі хмари стануть між нами та квазаром. Астрономи довгий час вважали, що цей темний матеріал існує лише в найближчому оточенні квазара, у «пиловому торі» (або бубликі), що оточує його.

Тепер команда вчених під керівництвом Даремського університету знайшла докази того, що в деяких квазарах затемнення повністю спричинене головною галактикою, в якій знаходиться квазар. Використовуючи велику міліметрову матрицю Atacama (ALMA) у Чилі, вони спостерігали зразок дуже пилових квазарів з інтенсивними темпами утворення зірок. Вони виявили, що багато з цих квазарів живуть у дуже компактних галактиках, відомих як «галактики спалахів зірок», не більше 3000 світлових років у поперечнику. Ці галактики зі спалахом зірок можуть утворювати понад 1000 зірок, подібних Сонцю, на рік.

Нове дослідження показує, що квазари можуть бути поховані у своїх головних галактиках — Ілюстрація джерел затемнення. Помаранчеві хмари представляють пил і газ поблизу центральної чорної діри, а сині хмари з зірками представляють пил і газ у галактиці, що формує зірки. Градієнт синього кольору відображає кількість газу та пилу в галактиці, від невеликої (прозорої) до великої (непрозорої) кількості газу та пилу

Щоб утворити таку велику кількість зірок, галактиці потрібна величезна кількість газу та пилу, які, по суті, є будівельними блоками зірок. У таких галактиках хмари газу та пилу, спричинені швидким утворенням зірок, можуть накопичуватися й повністю приховувати квазар.

Повний текст дослідження опубліковано в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Провідний автор дослідження Кароліна Андоні, Ph.D. Студент Центру позагалактичної астрономії Даремського університету сказав: «Це ніби квазар похований у своїй головній галактиці. У деяких випадках навколишня галактика настільки насичена газом і пилом, що навіть рентгенівські промені не можуть вийти з неї. Ми завжди думали, що запилений пончик навколо чорної діри — це єдине, що приховує квазар від очей. Тепер ми розуміємо, що вся галактика може приєднатися. Здається, це явище відбувається лише тоді, коли квазар переживає інтенсивний стрибок зростання».

Команда оцінює, що приблизно в 10–30% квазарів, що дуже швидко утворюються зірки, головна галактика є єдиною відповідальною за затемнення квазара. Отримані дані дозволяють по-новому зрозуміти зв’язок між ростом галактик і активністю чорних дір. Затуманені квазари можуть являти собою ранню стадію еволюції, коли молоді галактики багаті холодним газом і пилом, що сприяє високим темпам утворення зірок і росту чорних дір.

Співавтор дослідження, професор Девід Александер з Даремського університету, сказав: «Це бурхлива, безладна фаза еволюції, коли газ і зірки стикаються та скупчуються в центрі галактики. Космічна боротьба за їжу приховує дитинча квазара в його родовому коконі пилу».

Відкриття цих прихованих квазарів допоможе вченим зрозуміти зв’язок між галактиками та надмасивними чорними дірами в їхніх серцях. Джерело