Художественная иллюстрация толстого пылевого тора, который, как считается, окружает сверхмассивные черные дыры и их аккреционные диски. [ESA / V. Beckmann (NASA-GSFC)] Фото: Даремский университет.
Новое исследование показывает, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, известные как квазары, иногда могут быть скрыты плотными облаками газа и пыли в родительских галактиках.
Это бросает вызов преобладающему представлению о том, что квазары скрыты только кольцами пыли в форме бублика в непосредственной близости от черной дыры.
Квазары — чрезвычайно яркие объекты, питаемые черными дырами, поглощающими окружающий материал. Их мощное излучение можно заблокировать, если между нами и квазаром встанут густые облака.
Астрономы долгое время считали, что этот затемняющий материал существует только в непосредственной близости от квазара, в «пыльном торе» (или бублике), окружающем его.
Теперь группа ученых во главе с Даремским университетом нашла доказательства того, что в некоторых квазарах затемнение полностью вызвано родительской галактикой, в которой находится квазар.
Используя Большую миллиметровую решетку Атакамы (ALMA) в Чили, они наблюдали образец очень пыльных квазаров с интенсивными темпами звездообразования.
Они обнаружили, что многие из этих квазаров живут в очень компактных галактиках, известных как «звездообразные галактики», диаметром не более 3000 световых лет.
Эти звездообразные галактики могут образовывать более 1000 звезд, подобных Солнцу, в год.
Иллюстрация источников затемнения. Оранжевые облака представляют собой пыль и газ вблизи центральной черной дыры, а синие облака со звездами представляют пыль и газ в галактике, образующей звезды. Градиент синего цвета представляет количество газа и пыли в галактике: от небольшого (прозрачного) до большого (непрозрачного) количества газа и пыли. Фото: Даремский университет.
Чтобы образовать такое большое количество звезд, галактике необходимо огромное количество газа и пыли, которые, по сути, являются строительными блоками звезд. В таких галактиках облака газа и пыли, вызванные быстрым звездообразованием, могут накапливаться и полностью скрывать квазар.
Полный текст исследования был опубликован в журнале «Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества» (MNRAS). Ведущий автор исследования Каролина Андони, доктор философии. Студент Центра внегалактической астрономии Даремского университета сказал: «Как будто квазар похоронен в своей родительской галактике.
«В некоторых случаях окружающая галактика настолько наполнена газом и пылью, что даже рентгеновские лучи не могут выйти наружу.
«Мы всегда думали, что пыльный пончик вокруг черной дыры — единственное, что скрывает квазар от глаз.
«Теперь мы понимаем, что вся галактика может присоединиться.
«Похоже, что это явление происходит только тогда, когда квазар переживает интенсивный всплеск роста».
По оценкам команды, примерно в 10–30% квазаров, звездообразующих очень быстро, ответственность за затемнение квазара несет исключительно родительская галактика.
Полученные результаты дают новое понимание связи между ростом галактик и активностью черных дыр.
Скрытые квазары могут представлять собой раннюю стадию эволюции, когда молодые галактики богаты холодным газом и пылью, что способствует высоким темпам звездообразования и росту черных дыр.
Соавтор исследования, профессор Дэвид Александер из Даремского университета, сказал: «Это бурная, беспорядочная фаза эволюции, когда газ и звезды сталкиваются и группируются в центре галактики. Космическая борьба за еду окутывает детеныша квазара его родным коконом из пыли».
Обнаружение этих захороненных квазаров поможет ученым понять связь между галактиками и сверхмассивными черными дырами в их сердце.
Информация от: Даремским университетом
