Наблюдавано раждане на квазар - наблюдението показва как черните дупки и квазарите правят своето
Наблюдението показва как черните дупки и квазарите влияят на техните домашни галактики
Астрономите са използвали космическите телескопи Хъбъл и Спицър, за да наблюдават за първи път раждането на квазар. Квазарите са изключително високоенергийни и следователно много ярки области около черните дупки в центровете на активните галактики. Изследователите установили, че скоростта на образуване на звезди в галактиките е значително по-висока до запалването на квазар, отколкото след това. Това е първият път, когато те успяват директно да демонстрират как черните дупки влияят върху развитието на техните родителски галактики, съобщават изследователите в своя доклад, който скоро ще бъде публикуван в „Astrophysical Journal”.
"Успяхме да наблюдаваме взаимодействието между черната дупка в центъра и майчината галактика в решаващия момент - раждането на квазар." казва Таня Урутия, учен от Лайбниц института по астрофизика Потсдам. „Квазарите играят решаваща роля в еволюцията на галактиките и определят свойствата на масивните галактики в нашата локална вселена, тъй като те регулират връзката между родителската галактика и скоростта на образуване на звезди.“ Като цяло изследователите изследват 13 светещи квазара на разстояние около шест милиарда светлинни години. Те идват от времето, когато Вселената е била приблизително наполовина по-стара от сегашната.
Когато две галактики се сливат в по-голяма, активната черна дупка излъчва енергия и се навива в майчината галактика и космоса. Предишни опити за наблюдение на квазарите в решаващата фаза на тяхното раждане често са се проваляли, защото светлината на квазарите е била потъмняла и зачервена от значителни количества прах. Прахът от своя страна абсорбира ултравиолетовата и оптичната светлина и я отразява обратно в инфрачервени дължини на вълната. Само сложните сега кампании за наблюдение с най-големия телескоп в света („Кек“) дадоха възможност на учените да наблюдават млади квазари в статистически значим брой.
Първо звездно образуване, след това раждане на квазар
Новата работа показва как тази енергия влияе на скоростите на образуване на звезди в майчината галактика и че скоростта намалява значително след запалването на квазар. Във времевата последователност на общата еволюция на галактиката изглежда, че най-активната скорост на образуване на звезди винаги се случва преди растежа на черната дупка. „Началото на образуването на звезди предшества запалването на квазара“, потвърждава Урутия. Астрономите също са изследвали колко ненаситни са черните дупки, т.е. скоростта, с която материята попада в черната дупка. С космическия телескоп Spitzer изследователите видяха, че колкото по-червен е квазарът, толкова повече материя той поглъща. Те бяха свидетели на фаза, в която галактиките и квазарите еволюират заедно и в която физическите свойства на двете са свързани.
Астрономите предполагат, че преходът от млади, образуващи звезди галактики към стари, елиптични галактики, каквито ги виждаме днес в близост до нашия Млечен път, зависи силно от черните дупки в техните центрове. Звезди се образуват в райони с много студен газ и прах. Известно е, че сливанията и сблъсъците на галактики стимулират образуването на звезди. В навечерието на наскоро публикуваната статия астрономите вече бяха установили връзка между масата на централната черна дупка и светимостта на майчината галактика („връзката на Магориан“). Изглежда, че черните дупки се развиват по-бавно спрямо другите процеси в техните родителски галактики, които са били задействани от сблъсъка на галактиките. Тази връзка не се наблюдава при млади квазари.
Въпреки че квазарите освобождават екстремни енергии и могат да се видят в продължение на милиарди светлинни години, физическият им размер е доста малък - поне в сравнение с тяхната галактика-домакин. Радиационната област е с размерите на нашата слънчева система, докато галактиката може да бъде с десетки хиляди светлинни години. "Удивително е, че нещо, което се случва в много малък мащаб, може да повлияе толкова на голямата галактика майка", казва Урутия. "Сякаш някой, който играе с пръчка на плажа, влияе и определя поведението на всички световни океани."
(Лайбниц институт по астрофизика Потсдам, 28.09.2012 г. - НПО)