Квазаровые сердца галактик: Потерянные дыры
Массивные и все еще растущие черные дыры, обнаруженные на снимках орбитальных аппаратов Spitzer и Chandra, представляют давно ожидавшееся учеными пополнение в племени известных черных дыр. Заглянув в самые далекие глубины Вселенной, телескопам удалось «увидеть» ее еще весьма молодой — и показать, что тогда она изобиловала черными дырами.
Один из участников исследования Марк Дикинсон (Mark Dickinson) поясняет: «Активные, сверхмассивные черные дыры в молодой Вселенной были повсюду. До сих пор мы видели только вершину айсберга — теперь он начал открываться нам целиком». Находка показывает, что если не все, то подавляющее большинство крупных галактик в «молодости» формируют в своем центре гигантские черные дыры.
В течение последних десятилетий большое количество активных черных дыр, предсказанных теоретически, не удавалось обнаружить. Эти структуры относятся к классу квазаров — тороидального облака раскаленной материи, которая закручивается вокруг массивной черной дыры и активно излучает в рентгеновском диапазоне. Квазары — не самый удобный в наблюдении объект, поскольку пылевое облако часто экранирует значительную часть излучения. Из исследований, проведенных около 30 лет назад, было ясно, что квазаров во Вселенной должно быть гораздо больше, чем удавалось зафиксировать.
Исследователи провели изучение тысячи массивных и молодых галактик, в которых активно идет звездообразование. Все они похожи на наш Млечный Путь, хотя и не могут похвастаться его красивой спиральной формой. Удаленные на 9−11 млрд. световых лет от нас, они появились на сравнительно ранних этапах жизни Вселенной, от 2,5 до 4,5 млрд. лет после Большого Взрыва. По всем расчетам, многие из них должны содержать в себе квазар — но до сих пор удавалось детектировать лишь малое их число, самых крупных и активных.
Изучая данные, полученные инфракрасным телескопом Spitzer, астрономы заметили, что около 200 из этих галактик аномально высоко излучают именно в ИК-диапазоне. Они привлекли и рентгеновские данные, снятые миссией Chandra — и показали, что такие галактики содержат невидимые для нас квазары, скрытые плотными облаками космической пыли. Излучая в глубине, квазары разогревают окружающую пыль, которая и начинает активно светиться в ИК-спектре.
Находка проливает свет на проблему формирования массивных галактик. К примеру, получается, что в молодой галактике процессы образования звезд и черных дыр в центре идут параллельно — до тех пор, пока дыра не станет достаточно крупной, чтобы препятствовать дальнейшему звездообразованию. В то же время, столкновения между галактиками вряд ли играют столь большую роль, как это считалось. Теоретики полагали, что столкновения и слияния галактик требуются для того, чтобы «запустить» активность квазара, но оказывается, этого вовсе не требуется.
Специалисты и ранее высказывали мнение, что Вселенная буквально кишмя кишит черными дырами («Дырявая Вселенная»), и даже запустили проект по полной инвентаризации этих поглотителей материи («Карта дыр»).
По сообщению NASA