Астрофизики признали сверхмассивные черные дыры архитекторами галактик

Астрономы внимательно изучили так называемые «тихие» сверхмассивные черные дыры в галактиках по соседству с нами. С помощью данных от телескопа «Джеймс Уэбб» удалось разобраться, как эти гигантские объекты на самом деле меняют пространство вокруг себя, даже когда ведут себя спокойно.

Выяснилось, что черные дыры греют и разгоняют газ, даже если они не находятся в активной фазе поглощения материи. Это критически важно, потому что от состояния газа зависит, будут ли в галактике рождаться новые звезды. Ученые столкнулись с загадкой: многие галактики, появившиеся всего через 300–500 миллионов лет после Большого взрыва, выглядят подозрительно зрелыми, будто они развивались миллиарды лет.

Почти в каждом центре современной галактики сидит сверхмассивная черная дыра, которая втягивает в себя все вокруг. Кажется, что она служит основой для всей системы, но тут есть техническая нестыковка. За те несколько сотен миллионов лет, что были у ранней Вселенной, черные дыры просто не успели бы поглотить столько вещества, чтобы вырасти до таких размеров и собрать вокруг себя огромные скопления звезд. Существует физический предел скорости, выше которого материя не может падать в дыру, и это мешает мгновенному росту.

Наблюдения за спокойными галактиками дали зацепку. Оказалось, что ядро черной дыры сильно меняет физические процессы в окружающем газе. Эти «тихие» объекты не заглатывают газ целиком и не выталкивают его прочь мощными струями. Они действуют тоньше: ионизируют и разогревают газовые облака, из-за чего те становятся неоднородными и меняют свои свойства.

Кстати, в прошлом году физики из Массачусетского университета в Амхерсте предложили свою версию происхождения мощного нейтрино, пойманого детекторами. Они считают, что этот сигнал мог прийти не от обычной черной дыры, а стать результатом взрыва первичной черной дыры, которая окончательно испарилась.