 Наблюдения на Очень Большом Телескопе ESO показали, что звезды образуются в мощных выбросах вещества из сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик. Открытие должно заметно изменить наши представления о свойствах и эволюции галактик.
Группа европейских астрономов изучала две сталкивающиеся галактики, удаленные от нас на 600 миллионов световых лет. Объект известен как IRAS F23128-5919.
Целью наблюдения было непосредственно исследовать звезды и окружающий их газ внутри выбросов. Для этого они использовали приемники MUSE и X-shooter: спектроскопические инструменты мирового класса на телескопе VLT, которые позволили им выполнить чрезвычайно детальное исследование излучения этих областей и определить его источник.
Ученые наблюдали колоссальные извержения вещества из окрестностей сверхмассивной черной дыры в ядре одной из двух галактик, и обнаружили прямое доказательство рождения звезд внутри этого вещества.
Темп звездообразования в выбросах очень большой: по оценке астрономов, каждый год формируется примерно 30 солнечных масс, что составляет более четверти общего звездообразования во всей системе сталкивающихся галактик.
Извержения обусловлены выделением гигантских количеств энергии в активных турбулентных центральных областях галактик. В ядрах большинства галактик прячутся сверхмассивные черные дыры; в процессе поглощения окружающего их вещества они разогревают его и выбрасывают часть его наружу в виде мощных и плотных потоков газового «ветра».
Выбросы газа из центральных областей приводят к тому, что запасы газа в галактике сокращаются, и это, возможно, является причиной прекращения звездообразования в галактиках по мере увеличения их возраста. Хотя скорее всего энергия выбросов берется из массивных центральных черных дыр, возможно также, что звездный ветер порождается сверхновыми в околоядерной области, где происходит вспышка звездообразования.
Излучение молодой звезды заставляет окружающий газ светиться особенным образом. Исключительно высокая чувствительность приемника X-shooter позволила группе исключить другие возможные причины такого свечения, такие, например, как ударные волны в газе или активность галактического ядра.
Группа выполнила несомненную прямую регистрацию новорожденного звездного населения внутри выброса. Доказательствами этого послужило определение характерных признаков молодого звездного населения и распределения скоростей, соответствующего модели формирования звезд в движущемся с большой скоростью потоке вещества. Возраст этих звезд оценивается менее, чем в несколько десятков миллионов лет. Предварительный анализ показывает, что они горячее и ярче, чем звезды, образующиеся в менее экстремальных средах, например, в галактических дисках.
Кроме того, астрономы исследовали движение обнаруженных звезд. Излучение большинства из них показывает, что они с очень высокими скоростями движутся в направлени от центра галактики — что естественно для объектов, находящихся в мощном потоке выбрасываемого из ядра вещества.
Открытие обещает интереснейшие последствия для развития некоторых областей астрофизики.
Например, как галактики приобретают определенную форму. Спиральные галактики имеют отчетливую дисковую структуру с выпуклым утолщением - балджем в центральной части и окружающим диск протяженным диффузным сферическим облаком - гало. Эллиптические галактики состоят преимущественно из сфероидальных компонент. Звезды, выбрасываемые из диска с большой скоростью, могут порождать такие структурные особенности.
Или как происходит обогащение межгалактического пространства тяжелыми элементами - ответ на этот вопрос до сих пор не получен. Открытие звезд, рождающихся из выбросов, может прояснить этот вопрос. Если они покидают свою галактику и затем взрываются в виде сверхновых, тяжелые элементы из их недр попадут в межгалактическую среду.
А также - где может образовываться пока не объясненное космическое инфракрасное фоновое излучение. Это излучение, схожее со знаменитым микроволновым «реликтовым» фоном, представляет собой слабое свечение в ближней инфракрасной части спектра, приходящее со всех направлений на небе. Его происхождение до сих пор не получило удовлетворительного объяснения. Существование популяции звезд, родившихся внутри истечений из ядер галактик и выброшенных этими потоками в межгалактическое пространство, могло бы помочь разгадать эту загадку.
Если образование звезд происходит именно так повсеместно, то вскоре мы получим совершенно новый сценарий галактической эволюции.
По материалам ESO | 
