Сверхмассивные черные дыры, масса которых превышает миллион солнечных, находятся в центрах больших галактик. Существует предположение, что такие черные дыры существуют в центре каждой большой галактики.
В молодых галактиках новые звезды зажигаются очень активно. Со временем эта активность спадает. Астрофизики давно подозревали, что замедление процесса звездообразования зависит от активности черной дыры в центре галактики, однако первое доказательство этого предположения появилось только в начале этого года в работе астрономов из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, опубликованной в журнале Nature.
Проанализировав динамику звездообразования в ближайших к Млечному Пути галактиках, ученые подтвердили, что зависимость между темпом замедления звездообразования и массой черной дыры существует. Чем больше масса черной дыры, тем быстрее прекращается процесс звездообразования.
Проанализировав спектры ближайших к нам галактик, ученые установили их возраст и скорость образования новых звезд. Сопоставив эти данные с массами черных дыр, находившихся в центрах галактик, ученые обнаружили различия, которые нельзя объяснить другими параметрами галактик – их размером, формой или особенностями вращения. Галактики с одинаковой общей массой, но с разной массой черных дыр развивались по-разному: в тех из них, в которых находились более массивные черные дыры, новые звезды рождались активнее и процесс звездообразования прекращался быстрее.
Объяснить эту зависимость ученые пока не могут. Существует предположение о роли аккреционных дисков черных дыр в этом процессе. В статье, опубликованной в декабре другой группой ученых, доказывается, что потоки частиц, которые испускают аккреционные диски черных дыр, способны уносить вещество за пределы галактики. Возможно, этой потерей вещества и объясняется разрежение газа, из которого формируются звезды, и прекращение процесса звездообразования, но это предположение еще предстоит проверить. Возможны и другие способы переноса энергии внутри галактики в результате активности черных дыр; моделированием этих процессов авторы работы собираются заняться в ближайшем будущем.