Студент от Университета на Масачузетс в Амхърст (UMA) проведе изследване върху растежа на звездите и
Как растат галактиките?
Астрономите знаят, че еволюцията на галактикитесе причинява от два процеса: растеж на свръхмасивни черни дупки в центъра на всяка от тях и образуване на нови звезди. Но как тези процеси са свързани остава загадка и е един от въпросите, които новоизстреляният космически телескоп James Webb ще изследва. Работата на Мередит Стоун, която ще завърши астрономическата програма на UMass Amherst през май 2022 г., ще помогне на учените да разберат по-добре как са свързани.
„Знаем, че галактиките растат,се сблъскват и променят през целия си живот“, казва Стоун, който завърши проучването под ръководството на Александра Поуп, професор по астрономия в UMA и старши автор на нова статия, публикувана наскоро в Astrophysical Journal. „И ние знаем, че растежът на черните дупки и образуването на звезди играят решаваща роля. Общоизвестно е, че тези два фактора са свързани и си влияят. Но досега беше трудно да се разбере как точно.“
Какъв е проблемът?
Една от причините да е трудно да се учиВзаимодействието между черните дупки и звездите е, че за астрономите е трудно да наблюдават истински тези взаимодействия. Проблемът е, че всички важни процеси са скрити зад огромни облаци космически прах. По този начин в галактиките, които активно образуват звезди, повече от 90% от видимата светлина може да бъде абсорбирана от нея.
Галактика NGC 1614. Снимка: НАСА
Има обаче заобиколно решение:Когато прахът абсорбира видимата светлина, той се нагрява. И въпреки че простото човешко око не може да види топлина, инфрачервените телескопи могат. Като част от новото проучване учените са използвали космическия телескоп Spitzer, събран по време на кампанията за проучване на LIRG (GOALS) на Големите обсерватории. Целта е да се изследват средните инфрачервени дължини на вълните на някои от най-ярките галактики, които са относително близо до Земята. По-специално, астрономите са търсили специални издайнически признаци, които са отпечатъци от черни дупки и звезди в средата на формирането.
Има решение
Проблемът е, че тези следи са много слаби,и почти не се различават от общия шум на инфрачервения спектър. Като част от ново проучване, Мередит Стоун калибрира измерванията на тези показатели, за да бъдат по-точни.
След като астрономите получиха по-ясни даннинаблюдения, те видяха, че растежът на черна дупка и образуването на звезди всъщност се случват едновременно в едни и същи галактики и изглежда си влияят взаимно.
Учените дори са изчислили съотношението, коетоописва как тези две явления са свързани. По този начин астрономите са открили ярки емисионни линии [Ne ii] и [Ne iii], които са „отговорни” за образуването на звезди, и по-слаби емисионни линии [Ne v] и [O iv] от галактики с активни ядра (AGN) в целия спектър. Оказа се, че светимостта на Ne ii е доста постоянна във всички клетки на AGN фракцията, докато яркостта на [O]iv и [Nev] нараства с повече от порядък.
Изследователите също установиха, че употребатасветимост [O iv] без корекция за звездообразуване може да доведе до надценяване на скоростта на натрупване на черна дупка (BHAR, скорости на натрупване на черна дупка) до 30 пъти в светещи инфрачервени галактики (LIRG, светещи инфрачервени галактики) с преобладаване на звездни изригвания . Съотношението на скоростта на BHAR към образуването на звезди се увеличава с повече от три порядъка в зависимост от съотношението на AGN в средния инфрачервен обхват на галактиките LIRG.
Защо това е важно?
Това е не само вълнуваща научнапостижение. Резултатите от новото проучване ще помогнат да се използва JWST, с неговия безпрецедентен достъп до средна инфрачервена светлина, за по-отблизо изследване на образуването на галактики. В крайна сметка, въпреки че учените са изчислили как черните дупки и звездите са свързани в една галактика, защо това се случва остава загадка.
Прочетете още:
Физиците откриха универсален "часовник" в космоса: те са по-точни от атомните
Археолози откриха рисунки на страховити хора с огромни глави: кои са били те
Телескопът James Webb направи първата снимка на Юпитер: показва 9 движещи се цели наведнъж