Новые наблюдения, полученные с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) и Атакамской большой миллиметровой антенной (ALMA), выявили редкий случай саморазрушения галактики: массивная древняя галактика, получившая прозвище «Галактика Пабло» (GS-10578), медленно задохнулась из-за собственной сверхмассивной чёрной дыры. Этот процесс, описанный исследователями как «смерть от тысячи порезов», бросает вызов существующим моделям галактической эволюции.
Галактика, которая постарела слишком быстро
Галактика Пабло, возрастом примерно от 11,5 до 12,5 миллиардов лет (в то время как Вселенной 13,8 миллиардов лет), необычайно велика для своего возраста – около 200 миллиардов масс Солнца. Что делает её примечательной, так это не её размер, а то, как она погибла: не в катастрофическом столкновении или взрыве, а в результате постепенного истощения холодного газа, необходимого для формирования новых звёзд.
Это открытие имеет большое значение, поскольку большинство моделей предсказывают, что сверхмассивные чёрные дыры либо разрывают галактики на части, либо вызывают интенсивное звездообразование посредством гравитационных возмущений. Вместо этого, в Галактике Пабло чёрная дыра методично нагревала поступающий газ, не давая ему остыть и конденсироваться в области звездообразования.
Как произошло истощение
Команда под руководством Яна Шольца из Кембриджского университета не обнаружила следов монооксида углерода – ключевого индикатора холодного, звездообразующего водорода – с помощью ALMA. Наблюдения JWST подтвердили, что чёрная дыра выбрасывает нейтральный газ со скоростью почти 1450 километров в час (900 миль в час). При такой скорости галактика исчерпала бы своё топливо для звездообразования всего за 16–220 миллионов лет, что является мгновением в галактическом масштабе времени.
«По сути, холодного газа не осталось. Это указывает на медленное голодание, а не на один драматический удар,» – объясняет Шольц.
Последствия для ранней Вселенной
Это не единичный случай. Исследователи предполагают, что Галактика Пабло представляет собой ранее недооценённую популяцию галактик в ранней Вселенной, которые могли преждевременно умереть из-за аналогичных механизмов голодания. До появления JWST эти галактики оставались в основном неизвестными. Теперь же, имеющиеся данные свидетельствуют о том, что они могут быть гораздо более распространены, чем считалось ранее.
Это означает, что стандартные модели старения галактик могут потребовать пересмотра. Это открытие вынуждает астрономов учитывать, что голодание, вызванное чёрными дырами, может быть обычной судьбой галактик в ранней Вселенной. Для определения масштабов этого процесса и его влияния на галактическую эволюцию на протяжении космического времени потребуются дальнейшие исследования.
Эти результаты подчёркивают, как космический телескоп «Джеймс Уэбб» революционизирует наше понимание ранней Вселенной. Его способность наблюдать слабые сигналы от древних галактик раскрывает ранее скрытые процессы, которые сформировали космос таким, каким мы его знаем.
