Сверхмассивные чёрные дыры способны останавливать рост галактик: открытие JWST в протоскоплении «Паутина»

Международная группа исследователей использовала мощнейший космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST), чтобы изучить массивные галактики, ранее обнаруженные телескопом Subaru в области ранней Вселенной, известной как протоскопление «Паутина». Результаты JWST подтвердили предположения, основанные на данных Subaru, о том, что активность сверхмассивных чёрных дыр может остановить рост галактик.

Вопрос о том, как растут и развиваются галактики, является одним из главных в современной астрономии. Особенно интересен вопрос происхождения гигантских эллиптических галактик, состоящих исключительно из старых звёзд. Что-то в их ранней эволюции должно было остановить звездообразование в предшественниках этих галактик. Одна из теорий предполагает, что сверхмассивные чёрные дыры в центре галактик могут играть ключевую роль в этом процессе.

Используя телескоп Subaru, международная исследовательская группа наблюдала за формирующимися протоскоплениями галактик, существовавшими 10 миллиардов лет назад. Учёные обнаружили, что в этих регионах некоторые галактики всё ещё активно образуют звёзды, в то время как другие прекратили звездообразование и начали превращаться в гигантские эллиптические галактики.

Данные телескопа Subaru также показали, что почти половина галактик в этих регионах содержит сверхмассивную чёрную дыру, активно поглощающую материю. Однако информации было недостаточно, чтобы определить связь между звездообразованием и активностью чёрной дыры.

«Джеймс Уэбб» помог получить высокодетализированные карты массивных галактик, обнаруженных телескопом Subaru в протоскоплении «Паутина».

Результаты показали, что в «Паутине» галактики с активными сверхмассивными чёрными дырами прекратили формирование новых звёзд, в то время как галактики без активных сверхмассивных чёрных дыр всё ещё образуют новые звёзды. Эти результаты поддерживают теорию о том, что активность чёрной дыры определяет звездообразование.

«Протоскопление "Паутина" изучалось нашей командой более 10 лет с помощью телескопа Subaru и других средств. С новыми данными JWST мы теперь можем ответить на вопросы понимания и прогнозирования формирования галактик, которые мы накопили», — отметил Ритм Шимакава, ведущий автор статьи.