Струи из сверхмассивных черных дыр создают новые звезды вдоль траектории

С начала 1970-х годов астрономы отмечают, что сверхмассивные черные дыры (СМЧД) располагаются в центрах большинства крупных галактик. Эти черные дыры иногда создают мощные выбросы газа и пыли, образуя релятивистские струи, которые могут простираться на тысячи световых лет.

Используя космический телескоп «Хаббл» (НАСА/ЕКА), группа астрономов провела наблюдения струи, исходящей из центра галактики M87, расположенной на расстоянии 53,5 миллиона световых лет от Земли. В ходе исследования было обнаружено значительное количество новых звезд вдоль траектории струи, вдвое превышающее количество звезд, наблюдавшееся в самой галактике.

Работа группы, возглавляемой Алеком М. Лессингом из Стэнфордского университета, также включала исследователей из различных научных учреждений, включая Американский музей естественной истории и Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal и являются частью девятимесячного обзора галактики M87 с использованием спектрографа COS телескопа «Хаббл».

Ранее новые звезды фиксировались только в двойных звездных системах, состоящих из красного гиганта и белого карлика, где внешние слои красного гиганта аккрецируются на белый карлик. Когда белый карлик накапливает достаточное количество водорода, происходит «извержение новой звезды», и цикл повторяется. Однако в ходе наблюдений за M87 с помощью COS была зафиксирована в два раза большая активность новых звезд вблизи струи длиной 3000 световых лет по сравнению с самой галактикой.

Эти результаты указывают на более высокую концентрацию звездных систем вблизи струи, где происходят новые звезды, или на более частые извержения в этих системах по сравнению с другими частями галактики. Также рассматривается возможность, что струя нагревает красные гигантские звезды, увеличивая их активность и количество сбрасываемого водорода. Однако исследователи пришли к выводу, что этот нагрев недостаточен для объяснения наблюдаемого эффекта.

Лессинг отметил, что открытие поднимает новые вопросы о взаимодействии струй черных дыр с окружающей средой и возможных механизмах, которые могут ускорять процессы образования звезд. Ранее, вскоре после запуска «Хаббла» в 1990 году, астрономы уже фиксировали повышенную активность вокруг струи M87, однако предыдущие наблюдения не позволяли провести детальный анализ. Новый девятимесячный обзор, использующий современные камеры Хаббла, дал возможность более точно подсчитать количество новых звезд вдоль струи.

Наблюдения, ставшие самыми глубокими изображениями M87, выявили 94 новых звезды в ее внутренней области. Соавтор исследования Майкл Шара из Американского музея естественной истории отметил, что полученные данные открывают новые горизонты для понимания процессов, происходящих в околоструйной среде.