Неожиданный эффект черных дыр за пределами их собственных галактик

Несмотря на то, что эти объекты в тысячи миллионов раз меньше, чем их родительские галактики, наше текущее мнение таково, что Вселенную можно понять, только если эволюция галактик регулируется активностью этих черных дыр, потому что без них наблюдаемые свойства галактик не могут быть объясненным.

Художественная композиция сверхмассивной черной дыры, регулирующая эволюцию ее окружения. Предоставлено: Габриэль Перес Диас, SMM (IAC) и Дилан Нельсон (Illustris-TNG).

Теоретические предсказания предполагают, что по мере роста этих черных дыр они вырабатывают достаточно энергии для нагрева и вытеснения газа внутри галактик на большие расстояния. Таким образом, наблюдение и описание механизма, посредством которого эта энергия взаимодействует с галактиками и изменяет их эволюцию, является основным вопросом современной астрофизики.

С этой целью исследование, проведенное Игнасио Мартином Наварро, исследователем из Института астрофизики Канарских островов (IAC), пошло еще дальше и попыталось выяснить, могут ли материя и энергия, излучаемые вокруг этих черных дыр, изменяться. эволюция не только родительской галактики, но и галактик-спутников вокруг нее на еще больших расстояниях.

Для этого команда использовала Sloan Digital Sky Survey, что позволило им проанализировать свойства галактик в тысячах групп и скоплений. Выводы этого исследования, начатого во время пребывания Игнасио в Институте астрофизики Макса Планка, опубликованы сегодня в Природа журнал.

«Удивительно, но мы обнаружили, что галактики-спутники образуют больше или меньше звезд в зависимости от их ориентации относительно центральной галактики», — объясняет Анналиса Пиллепих, исследователь из Института астрономии Макса Планка (MPIA, Германия) и соавтор статьи. .

Чтобы попытаться объяснить этот геометрический эффект на свойства галактик-спутников, исследователи использовали космологическое моделирование Вселенной под названием Illustris-TNG, код которого содержит особый способ обработки взаимодействия между центральными черными дырами и их родительскими галактиками. «Как и в случае с наблюдениями, моделирование Illustris-TNG показывает четкую модуляцию скорости звездообразования в галактиках-спутниках в зависимости от их положения относительно центральной галактики», — добавляет она.

Этот результат вдвойне важен, потому что он дает наблюдательную поддержку идее о том, что центральные черные дыры играют важную роль в регулировании эволюции галактик, что является основной чертой нашего нынешнего понимания Вселенной. Тем не менее, эта гипотеза постоянно подвергается сомнению, учитывая сложность измерения возможного эффекта черных дыр в реальных галактиках, а не рассмотрение только теоретических выводов.

Эти результаты предполагают, таким образом, что существует особая связь между черными дырами и их галактиками, с помощью которой они могут вытеснять материю на большие расстояния от центров галактик и даже могут влиять на эволюцию других близлежащих галактик.

«Таким образом, мы не только можем наблюдать влияние центральных черных дыр на эволюцию галактик, но и наш анализ открывает путь к пониманию деталей взаимодействия», — объясняет Игнасио Мартин Наварро, который является первым автором статьи.

«Эта работа стала возможной благодаря сотрудничеству двух сообществ: наблюдателей и теоретиков, которые в области внегалактической астрофизики считают, что космологические симуляции являются полезным инструментом для понимания того, как ведет себя Вселенная», — заключает он.

Эдди Гонсалес-младший MessageToEagle.com