В центре крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры . Изучая эти объекты в близлежащих галактиках, ученые обнаружили, что массы черных дыр могут быть связаны с определенными свойствами этих галактик. Но верно ли это в отношении более далеких галактик, которые мы видим, какими они были, когда Вселенная была моложе?
Связь черных дыр с галактиками
Нельзя сбрасывать со счетов наблюдаемую связь между массой черной дыры и свойствами родительской галактики! Это предполагает особый процесс эволюции как галактики, так и ее черной дыры, который может рассказать нам, как в целом образовались галактики.
Примечательные свойства галактик, которые, по-видимому, связаны с массой черной дыры, — это разброс звезд по скоростям — то, как звезды движутся по галактике — и масса центральной выпуклости , масса звезд, плотно сгруппированных около центра галактики. Оба эти свойства применимы к звездам, и наиболее важным способом, которым центральная черная дыра может влиять на звездообразование в своей галактике, является то, что это активное галактическое ядро (AGN), которое поглощает близлежащую материю и выбрасывает большое количество энергии в космос. Когда черная дыра находится в этой бурной фазе, она может выталкивать звездообразующий материал из галактики и замедлять общее звездообразование. Но когда и как долго АЯГ влияют на свои галактики таким образом?
Ответ заключается в том, чтобы посмотреть на далекие галактики, которые мы видим такими, какими они были, когда Вселенная была моложе. В то время, когда Вселенной было 2 миллиарда лет, активных галактик не было очень много, поэтому ученым нужно посмотреть еще дальше. Последнее исследование, проведенное Такума Идзуми (Национальная астрономическая обсерватория Японии / Высший университет перспективных исследований, СОКЕНДАЙ, Япония), изучает галактики с тех времен, когда Вселенной было меньше миллиона лет, и проверяет, существует ли связь между массой черная дыра и свойства родительской галактики все еще существуют.
Инфракрасная информация
Рассматриваемая галактика содержит квазар J1243 + 0100 , который был идентифицирован телескопом Субару . Квазары — самый активный тип АЯГ, но J1243 + 0100 — один из далеких квазаров с наименьшей энергией, когда-либо наблюдавшихся. Это означает, что он, возможно, уже достиг состояния, которое вызывает наблюдаемую связь между массой черной дыры и свойствами галактики.
J1243 + 0100 был обнаружен с помощью оптических наблюдений, поэтому, чтобы узнать о нем больше, Идзуми и его коллеги использовали наблюдения в дальнем антенной решетки инфракрасном диапазоне, сделанные с помощью большой миллиметровой / субмиллиметровой Атакамы (ALMA) . Наблюдения были чувствительны к широкому инфракрасному излучению от J1243 + 0100 и его родительской галактики, а также к специальной спектральной особенности, называемой [CII], которая связана с углеродом. Широкое инфракрасное излучение и [CII] могут рассказать нам о внутренних движениях родительской галактики J1243 + 0100 и о том, как быстро образуются звезды.
Изуми и его коллеги обнаружили, что родительская галактика J1243 + 0100, вероятно, имеет компактный центральный балдж, который находится в ожидаемом соотношении с массой черной дыры. Скорость звездообразования предполагает, что галактика может стареть до такой степени, что мы наблюдаем более старые и развитые галактики. Изуми и его коллеги также обнаружили признаки массивного влияния материи, питаемой J1243 + 0100, которая может препятствовать обширному звездообразованию.
Вывод заключается в том, что благодаря массе центральной черной дыры и свойствам галактик она, вероятно, возникла очень рано во Вселенной. Конечно, в этом исследовании есть только одна тема, но ALMA будет проводить наблюдения в будущем.
