Виявлений несподіваний ефект від гігантських чорних дір

Вплив надмасивних чорних дір, які перебувають в галактичних ядрах, поширюється далеко за межі батьківських галактик і навіть може впливати на сусідні галактики. Несподіваний ефект від гігантських об’єктів виявили астрофізики Інституту астрономії Товариства Макса-Планка, а також їх колеги з Мексики і США, чия стаття опублікована в журналі Nature.

Процеси в карликових галактиках-супутниках залежать від середовища, що оточує центральну галактику. Вважається, що це середовище, в свою чергу, відчуває вплив з боку надмасивної чорної діри, незважаючи на відстань в десятки тисяч світлових років між ними. Однак природа зв’язку з цим залишалася для астрономів малозрозумілою через мізерні дані спостережень.

У новій науковій роботі вчені скористалися каталогом Слоановського цифрового небесного огляду і ідентифікували 124 163 галактик-супутників, визначивши їх положення щодо великої і малої осей центральної галактики (більшість центральних галактик в дослідженні мали форму еліпса). Виявилося, що згаслі карликові галактики, в яких відсутнє зореутворення, відносно рідко зустрічаються уздовж малих осей, що здається нелогічним, з огляду на те, що надмасивні чорні діри в центральному ядрі викидають масу і енергію переважно в напрямку саме малої осі галактики (це повинно «здувати» придатну для утворення зірок матерію) через відносно низький опір міжзоряного середовища.

Як пишуть вчені, це може пояснюватися кількома причинами. Галактики спочатку могли сформуватися в інших умовах, не пов’язаних з поточним станом білягалактичного середовища. Однак можливо і те, що роль зіграла взаємодія між галактиками-супутниками і гало центральної галактики.

Для перевірки обох сценаріїв, вчені скористалися моделлю віртуальної Всесвіту IllustrisTNG, яка відрізняється від попередніх моделей поліпшеною симуляцією активних галактичних ядер (в яких знаходиться надмасивна чорна діра). Виявилося, що аномалія в розподілі галактик-супутників виникає саме через вплив ядра, яке діє далеко за межами центральної галактики.

Викиди енергії від чорної діри створюють в біляшалактичному середовищі області з низькою щільністю, що знижує ефективність процесів, відповідальних за «гасіння» карликових галактик. До таких відносяться, наприклад, «ефект приливного обдирання» (англ. Ram pressure stripping). Однак автори статті підкреслюють, що вони не можуть виключити інший сценарій, згідно з яким закінчується речовина з ядра галактики в більшій мірі підсилює зореутворення, а не просто зупиняє його гасіння.