Черные дыры "строят" собственные галактики

Ученые из Франции, Германии и Бельгии провели наблюдения необычного квазара HE0450-2958 и выяснили, что он стимулирует формирование звезд в расположенной поблизости галактике.

Квазары принято ассоциировать со сверхмассивными черными дырами, которые находятся в активных ядрах галактик. Известно, что соотношение масс черных дыр и балджей галактик поддерживается на одном уровне; этот факт явно указывает на то, что квазары каким-то образом связаны с образованием окружающих их звезд. «В современной астрофизике вариация «проблемы курицы и яйца», сформулированная для случая сверхмассивных черных дыр и галактик, служит предметом ожесточенных споров, — говорит участник исследования Дэвид Элбаз (David Elbaz). — Полученные нами данные свидетельствуют в пользу того, что черные дыры сами «строят» свои галактики».

Европейские астрономы провели длительные наблюдения объекта HE0450-2958, расположенного на расстоянии около 5 млрд световых лет от Земли. Обнаружить соответствующую этому квазару галактику пытались многие научные группы, однако их усилия оказались безрезультатны. Было принято считать, что галактику скрывают огромные объемы пыли; авторы намеренно выбрали систему VISIR «Очень большого телескопа» для наблюдений в средней ИК-области спектра, которая лучше других подходит для регистрации облаков пыли.

Тем не менее отыскать пылевые скопления ученым не удалось. В непосредственной близости от квазара, однако, была обнаружена молодая галактика, демонстрирующая огромную интенсивность формирования звезд: каждый год общая масса находящихся в ней звезд увеличивается приблизительно на 350 солнечных масс. По расчетам ученых, в будущем квазар HE0450-2958 должен объединиться с этой галактикой; разделяющее их расстояние оценивается всего в 22 тысячи световых лет.

Исследователи также собрали убедительные доказательства того, что релятивистская струя HE0450-2958, направленная в сторону галактики-компаньона, способствует образованию звезд. Предоставляя необходимые для роста звезд вещество и энергию, квазар формирует собственную будущую галактику; по мнению авторов, именно это взаимодействие позволяет сохранять постоянное соотношение масс квазара и балджа.

Результаты исследования изложены в двух статьях, опубликованных в изданиях Astronomy & Astrophysics и The Astrophysical Journal; препринты статей (первой и второй) можно скачать с сайта arXiv.