Долгое время астрономы не могли понять, почему некоторые массивные галактики перестают создавать новые звезды, несмотря на достаточные запасы газа для этих процессов. Источник: Университет Калифорнии в Санта-Круз

Долгое время ученые не могли понять, как галактики, в которых еще есть газ, внезапно прекращают создавать звезды. Исследователи нашли подсказку во время изучения так называемых «красных гейзеров» — редкого типа галактических систем, отличающихся слабыми, но обширными выбросами ионизированного газа, которые простираются на десятки тысяч световых лет. Такие потоки считаются признаком сверхмассивной черной дыры в их центре.

Новое исследование астрономов из Калифорнийского университета в Санта-Крузе впервые детально изучило движение холодного нейтрального газа в 140 таких галактиках. Анализ спектральной линии натрия (Na ID) показал удивительную картину: газ не турбулентен, а медленно и упорядоченно «дрейфует» к центру галактики со скоростью около 47 км/с. Это всего 10% от скорости свободного падения, что указывает на крайне спокойный и регулируемый процесс.

Взаимодействие с соседними галактиками и активность черных дыр выталкивает из галактик газ, который мог бы конденсироваться в новые звезды. Источник: NASA/JPL-Caltech

Специалисты выявили прямую связь этого притока с активностью черной дыры. В галактиках, где обнаружено радиоизлучение (явный признак активности центрального объекта), количество поступающего холодного газа было на треть больше.

Однако главным источником этого «топлива» оказалось не внутреннее строение галактик, а их окружение. В галактиках, которые взаимодействуют с соседями или пережили мелкие слияния, площадь поступающего газа была в 2,5 раза больше, чем у изолированных систем. Результаты исследования опубликованы в научном издании The Astrophysical Journal.

Это открытие позволило ученым описать циклическую модель самоподдержания «спячки». Взаимодействия с другими галактиками поставляют холодный газ, который медленно стягивается к центру. Там он подпитывает активность сверхмассивной черной дыры, которая, в свою очередь, генерирует слабую, но постоянную обратную связь в виде «красных гейзеров». Эта обратная связь нагревает или выталкивает оставшийся газ, предотвращая его конденсацию в новые звезды, и таким образом галактика поддерживает себя в неактивном состоянии на протяжении миллиардов лет.