Ученые обнаружили самый ранний гигантский шторм черных дыр
Исследователи с помощью Большого миллиметрового массива Атакама (ALMA) обнаружили титанический галактический ветер, приводимый в движение сверхмассивной черной дырой 13,1 миллиарда лет назад, 17 июня сообщается в Астрофизическом журнале.
Это самый ранний из наблюдавшихся до сих пор примеров такого ветра, и это явный признак того, что огромные черные дыры оказывают глубокое влияние на рост галактик с самого начала истории Вселенной.
«Вопрос в том, когда во Вселенной появились галактические ветры?» — говорит Такума Идзуми, ведущий автор исследования и научный сотрудник Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ). «Это важный вопрос, потому что он связан с важной проблемой в астрономии: как галактики и сверхмассивные черные дыры коэволюционировали?»
Исследовательская группа впервые использовала телескоп «Субару» для поиска сверхмассивных черных дыр. Благодаря своей широкопольной наблюдательной способности они обнаружили более 100 галактик со сверхмассивными черными дырами во Вселенной более 13 миллиардов лет назад.
Затем исследовательская группа использовала высокую чувствительность ALMA для исследования движения газа в галактиках-хозяевах черных дыр. ALMA наблюдала галактику HSC J124353.93+010038.5 (далее J1243+0100), открытую телескопом Subaru, и захватила радиоволны, испускаемые пылью и ионами углерода в галактике.
Детальный анализ данных ALMA показал, что в J1243+0100 существует высокоскоростной газовый поток, движущийся со скоростью 500 км в секунду. Этот газовый поток обладает достаточной энергией, чтобы оттолкнуть звездный материал в галактике и остановить звездообразовательную активность. Поток газа, обнаруженный в этом исследовании, действительно является галактическим ветром, и это самый старый наблюдаемый пример галактики с огромным ветром галактических размеров. Предыдущим рекордсменом была галактика около 13 миллиардов лет назад; таким образом, это наблюдение отодвигает начало еще на 100 миллионов лет.
Команда также измерила движение тихого газа в J1243+0100 и оценила массу выпуклости галактики, основываясь на ее гравитационном балансе, примерно в 30 миллиардов раз больше массы Солнца. Масса сверхмассивной черной дыры галактики, оцененная другим методом, составляла около 1% от этой массы. Отношение массы выпуклости к сверхмассивной черной дыре в этой галактике почти идентично отношению массы черных дыр к галактикам в современной Вселенной. Из этого следует, что коэволюция сверхмассивных черных дыр и галактик это происходит менее чем через миллиард лет после рождения Вселенной.
«Наши наблюдения подтверждают недавнее высокоточное компьютерное моделирование, которое предсказало, что коэволюционные отношения существовали еще около 13 миллиардов лет назад», — комментирует Идзуми.
