Астрономы заметили редкую галактику, прекращающую звездообразование

 

Далекая галактика застряла в момент отключения.

Галактика, получившая название CQ 4479, все еще формирует множество новых звезд. Но в ее центре также есть активно питающаяся сверхмассивная черная дыра, которая остановит звездообразование в течение нескольких сотен миллионов лет, сообщили астрономы 11 января на виртуальном собрании Американского астрономического общества. Изучение этой и других галактик поможет астрономам выяснить, как именно происходят такие отключения.

 

«Как именно галактики умирают – вопрос открытый», – говорит астрофизик Эллисон Киркпатрик из Канзасского университета в Лоуренсе. «Это может помочь нам лучше понять этот процесс».

Астрономы считают, что галактики обычно начинают с энтузиазма создавать новые звезды. Звезды образуются из карманов холодного газа, которые сжимаются под действием собственной гравитации и зажигают термоядерный синтез в своих центрах. Но в какой-то момент что-то разрушает холодное звездообразующее топливо и направляет его к сверхмассивной черной дыре в ядре галактики. Эта черная дыра поглощает газ, раскалывая его добела. Активно питающуюся черную дыру можно увидеть с расстояния в миллиарды световых лет, и она известна как квазар. Излучение горячего газа перекачивает дополнительную энергию в остальную часть галактики, унося или нагревая оставшийся газ, пока фабрика звездообразования не закроется навсегда (SN: 3/5/14).

Эта картина соответствует типам галактик, которые астрономы обычно видят во Вселенной: «синие и новые» звездообразователи и «красные и мертвые» спящие галактики. Но, изучая данные больших обзоров неба, Киркпатрик и его коллеги заметили другой тип. Команда обнаружила около двух десятков галактик, которые излучают энергичные рентгеновские лучи, характерные для активно поглощающей черной дыры, но также светятся в инфракрасном свете с низкой энергией, показывая, что где-то в галактиках все еще есть холодный газ. Киркпатрик и его коллеги назвали эти галактики «холодными квазарами» в статье от 1 сентября. Астрофизический журнал.

«Когда вы видите черную дыру, активно аккрецирующую материал, вы ожидаете, что звездообразование уже прекратилось», – говорит соавтор и астрофизик Кевин Кук, также из Канзасского университета, который представил исследование на встрече. «Но холодные квазары переживают странное время, когда черная дыра в центре только начинает питаться».

Чтобы исследовать отдельные холодные квазары более подробно, Киркпатрик и Кук использовали SOFIA, самолет, оснащенный телескопом, который может видеть в диапазоне инфракрасных длин волн, который не охватывали первоначальные наблюдения холодных квазаров. В сентябре 2019 года SOFIA изучила холодный квазар CQ 4479 на расстоянии 5,25 миллиарда световых лет от нас.

Наблюдения показали, что масса CQ 4479 примерно в 20 миллиардов раз больше массы Солнца в звездах, и он добавляет около 95 солнц в год. (Это бешеная скорость по сравнению с Млечным путем; наша домашняя галактика создает две или три солнечных массы новых звезд в год.) Центральная черная дыра CQ 4479 в 24 миллиона раз массивнее Солнца, и ее масса увеличивается примерно до 0,3 солнечной массы. в год. По словам Киркпатрика, в процентном отношении к их общей массе звезды и черная дыра растут с одинаковой скоростью.

холодный квазар CQ 4479
Холодный квазар CQ 4479, голубая нечеткая точка в центре этого изображения, обнаружился на изображениях, сделанных Sloan Digital Sky Survey. Красная точка рядом может быть другой галактикой, взаимодействующей с CQ 4479, или не иметь отношения к ней.KC Cooke и другие/arxiv.org 2020, Исследование Sloan Digital Sky Survey

Такого рода «прямая эволюция» противоречит теориям о том, как галактики увеличиваются и уменьшаются. «Сначала вы должны закончить рост всех ваших звезд, а затем вырастет ваша черная дыра», – говорит Киркпатрик. “Этот [galaxy] показывает, что есть период, когда они действительно растут вместе ».

Кук и его коллеги подсчитали, что через полмиллиарда лет в галактике будет находиться 100 миллиардов солнечных масс звезд, но ее черная дыра будет пассивной и тихой. Весь холодный звездообразующий газ нагреется или улетучится.

Наблюдения за CQ 4479 подтверждают общие представления о том, как умирают галактики, говорит астроном Александра Поуп из Массачусетского университета Амхерст, которая не принимала участия в новой работе. Учитывая, что галактики в конечном итоге отключают свое звездообразование, имеет смысл, что должен быть переходный период. Полученные данные являются «подтверждением этой важной фазы в эволюции галактик», – говорит она. Более пристальный взгляд на более холодные квазары поможет астрономам выяснить, насколько быстро умирают галактики.

Читать achtungpartisanen.ru в Telegram или Twitter
Оценить статью
( Пока оценок нет )
Поделиться
Последние новости, сводки, происшествия, ДТП, спорт онлайн