Astronomi su koristili NASA/ESA svemirski teleskop Džejms Veb da potvrde da supermasivne crne rupe mogu da izgladnjuju svoje galaksije domaćina za gorivo koje im je potrebno za formiranje novih zvezda. Rezultati su objavljeni u časopisu Priroda astronomije.
Međunarodni tim, predvođen Univerzitetom u Kembridžu, koristio je Veba da posmatra galaksiju otprilike veličine Mlečnog puta u ranom univerzumu, oko dve milijarde godina nakon Velikog praska. Kao i većina velikih galaksija, ima supermasivnu crnu rupu u svom centru. Međutim, ova galaksija je u suštini ‘mrtva’: uglavnom je prestala da formira nove zvezde.
„Na osnovu ranijih zapažanja, znali smo da je ova galaksija u ugašenom stanju: ne formira mnogo zvezda s obzirom na svoju veličinu, i očekujemo da postoji veza između crne rupe i kraja formiranja zvezda“, rekao je ko-vodeći autor dr. Frančesko D’Eugenio sa Kembridžskog instituta za kosmologiju.
„Međutim, do Veba, nismo bili u mogućnosti da proučimo ovu galaksiju dovoljno detaljno da potvrdimo tu vezu, i nismo znali da li je ovo ugašeno stanje privremeno ili trajno.
Ova galaksija, zvanično nazvana GS-10578, ali koja je dobila nadimak „Pablova galaksija“ po kolegi koji je odlučio da je detaljno posmatra, je masivna za tako rani period u univerzumu: njena ukupna masa je oko 200 milijardi puta veća od mase našeg Sunca, a većina njegovih zvezda nastala je između 12,5 i 11,5 milijardi godina.
„U ranom univerzumu većina galaksija formira mnogo zvezda, tako da je zanimljivo videti tako masivnu mrtvu galaksiju u ovom vremenskom periodu“, rekao je koautor profesor Roberto Majolino, takođe sa Instituta za kosmologiju Kavli. „Ako je imao dovoljno vremena da dođe do ove ogromne veličine, bilo koji proces koji je zaustavio formiranje zvezda verovatno se desio relativno brzo.“
Koristeći Veb, istraživači su otkrili da ova galaksija izbacuje velike količine gasa brzinom od oko 1.000 kilometara u sekundi, što je dovoljno brzo da izbegne gravitaciono privlačenje galaksije. Ove brze vetrove crna rupa ‘gura’ iz galaksije.
Kao i druge galaksije sa crnim rupama koje se nagomilavaju, „Pablova galaksija“ ima brze vetrove vrelog gasa, ali ovi oblaci gasa su tanki i imaju malu masu. Veb je otkrio prisustvo nove komponente vetra, koja se nije mogla videti sa ranijim teleskopima. Ovaj gas je hladniji, što znači da je gušći i – što je najvažnije – ne emituje svetlost. Veb, sa svojom superiornom osetljivošću, može da vidi ove oblake tamnog gasa jer blokiraju deo svetlosti iz galaksije iza sebe.
Masa gasa koji se izbacuje iz galaksije veća je od onoga što bi galaksiji bilo potrebno da nastavi da formira nove zvezde. U suštini, crna rupa izgladnjuje galaksiju do smrti.
„Pronašli smo krivca“, rekao je D’Eugenio. „Crna rupa ubija ovu galaksiju i drži je u stanju mirovanja, odsecanjem izvora ‘hrane’ koja je galaksiji potrebna za formiranje novih zvezda.
Iako su raniji teorijski modeli predviđali da crne rupe imaju ovaj efekat na galaksije, pre Veba, nije bilo moguće direktno detektovati ovaj efekat.
Raniji modeli su predviđali da kraj formiranja zvezda ima nasilan, turbulentan efekat na galaksije, uništavajući njihov oblik u tom procesu. Ali zvezde u ovoj galaksiji u obliku diska se i dalje kreću na uredan način, što sugeriše da to nije uvek slučaj.
„Znali smo da crne rupe imaju ogroman uticaj na galaksije i možda je uobičajeno da one zaustavljaju formiranje zvezda, ali do Veba nismo bili u mogućnosti da to direktno potvrdimo“, rekao je Majolino. „To je još jedan način na koji je Veb tako ogroman korak napred u smislu naše sposobnosti da proučavamo rani univerzum i kako je evoluirao.
Nova zapažanja sa Atacama Large Millimeter-Submilimiter Arrai (ALMA), koja ciljaju najhladnije, najtamnije gasne komponente galaksije, reći će nam više o tome da li je i gde bilo kakvo gorivo za formiranje zvezda još uvek skriveno u ovoj galaksiji, i kakav je efekat supermasivne crne rupe u oblasti koja okružuje galaksiju.
