Завтрак черных дыр во время «космического рассвета»

Завтрак черных дыр во время «космического рассвета»

На Очень Большом Телескопе ESO астрономы наблюдали скопления холодного газа вокруг некоторых из наиболее ранних галактик во Вселенной. Эти газовые гало – прекрасное «питание» для сверхмассивных черных дыр в центрах этих галактик, которые мы видим такими, какими он были более 12,5 миллиардов лет назад. Эти «запасы питания» могут объяснить, каким образом сверхмассивные «космические монстры» смогли вырасти столь быстро за период истории Вселенной, известный под названием «Космического рассвета».

На снимке: одно из газовых гало, недавно наблюдавшихся с приемником MUSEна Очень Большом Телескопе ESO, на которое наложено более старое изображение слияния галактик, полученное с ALMA. Крупномасштабное гало газообразного водорода показано голубым цветом, данные ALMA — оранжевым. Фото: ESO/Farina et al.; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Decarli et al.

Астрономы в течение долгого времени пытаются понять, как сверхмассивные черные дыры смогли вырасти до столь больших масс в столь ранний период истории Вселенной. Ведь это означает, что первые черные дыры, которые могли образоваться при коллапсе первых звезд, должны были вырасти очень быстро. Но до этих пор астрономы так и не находили питательной среды черных дыр — газа и пыли — в количествах достаточно больших, чтобы объяснить столь быстрый рост.

Чтобы разгадать эту загадку, Фарина и его коллеги использовали приемник MUSE на Очень Большом Телескопе ESO (VLT) в чилийской пустыне Атакама для исследования квазаров — крайне ярких объектов, энерговыделение которых обеспечивается сверхмассивными черными дырами в центрах массивных галактик. Астрономы обнаружили, что 12 квазаров окружены гигантскими скоплениями газа: гало из холодного плотного газообразного водорода, простирающимися на 100 000 световых лет от центральных черных дыр и с массами в миллиарды масс Солнца. Оказалось также, что эти газовые гало тесно связаны с галактиками, обеспечивая, таким образом, прекрасный источник «питания», необходимый как для роста сверхмассивных черных дыр, так и для бурного звездообразования.