Черните дупки блокират образуването на звезди в древните галактики

С помощта на ефект, предсказан от съветски учени, международен екип астрофизици изясни, че за липсата на звездообразуване в древните елиптични галактики са виновни черните дупки.

Дълго време астрономите се вълнуваха от въпроса, защо в някои елиптични галактики не може да се открие формиране на нови звезди.

"Ако погледнем по-младите представители на този тип галактики, можем да забележим, че в тях протича раждането на нови звезди, но в даден момент този процес спира. Ние си зададохме въпроса "Защо?" и намерихме отговора", казва Тобиас Мариейдж от университета "Джон Хопкинс".

За да се раждат звезди, в галактиките трябва да има области със сравнително студен газ. Почти във всички големи и древни елиптични галактики обаче газът е прекалено горещ, за да позволи на новите светила да се формират. Главният въпрос се състоял в това, защо той има по-висока температура.

След като провели статистически анализ на радиоизлъчването на активните ядра на няколко галактики, учените за първи път успели да използват ефекта на Сюняев–Зелдович в отделни звездни системи (преди този ефект е използван само за изучаването на големи купове от стотици галактики). Този ефект се проявява, когато високоенергийните електрони в горещия газ взаимодействат с реликтовия фон – слабо микровълново лъчение, останало от времената, когато Вселената е била много по-гореща и плътна.

Тези електрони благодарение на друг ефект – обратния ефект на Комптън – предават част от своята енергия на фотоните, които стават "по-горещи".

В хода на анализа станало ясно, че всички елиптични галактики с активни ядра, притежаващи мощни източници на радиолъчение (свръхмасивни черни дупки) и демонстриращи обратен ефект на Комптън, също имат основно горещ, а не студен газ, тоест не могат да формират нови звезди.

Това навело учените на извода, че източници на радиолъчението в активните ядра вероятно са черните дупки – с нарастването на своята маса, а и едновременно с "остаряването" на галактиките в един момент галактичният газ толкова силно се нагрява, че не може да изстине до необходимата за звездообразуване температура дори в периферията на галактиките.