Черные дыры
в спиральных галактиках
Галактики и
черные дыры так тесно связаны друг с другом, что стало почти невозможно
найти одно без другого. Группа астрономов исследовала 30 спиральных галактик
и лишь в одной из них не было обнаружено черной дыры.
На
снимке показана галактика, содержащая черную дыру в 100 млн. Солнц.
Для открытия новых черных дыр, ученые
ищут области с резким изменением орбитальной скорости движения звезд вблизи
центра галактики. Основываясь на размерах галактики и орбитальной скорости
звезд около ядра, астрономы могут обнаружить влияние гравитационных полей
черной дыры, а также оценить ее массу.
Масса черной дыры, как считают ученые,
взаимосвязана с массой центральной части самой галактики. Изучение и высокоэнергичные
частицы, вылетающие во время формирования и роста черной дыры, являются
главным источником высокой температуры и кинетической энергии для образования
звезд в протогалактиках. Черные дыры и звезды конкурируют в привлечении
к себе барионов или частиц материи на ранней стадии жизни галактик.
Сравнивая историю формирования звезд во
Вселенной с историей квазаров, астрономы заметили, что квазары образовались
за долго до того момента, когда появились звезды в галактиках. Квазары
- чрезвычайно мощные объекты, способные излучать как 1 триллион Солнц и
при этом иметь диаметр всего лишь равный диаметру орбиты Марса.
Массивные черные дыры, которые мы теперь
наблюдаем в центрах галактик, являются реликтами этих квазаров. Так черные
дыры, по-видимому, уже существовали, когда Вселенной было приблизительно
1 млрд. лет.
Несмотря на то, что черные дыры составляют
лишь 0.2% от массы всей галактики их эффективная энергия в 10 раз выше
на единицу массы, чем у всех звезд в галактике. Излучение идущее от этих
молодых черных дыр, преобладает над энергией от молодых звезд формирующихся
в протогалактике. Энергия, излучаемая массивной черной дырой сопоставима
с энергией галактики излучаемой за весь период своей жизни. Черные дыры
и звезды конкурируют за приток материи, и черные дыры очень сильно влияют
на термодинамику межзвездного газа в молодых галактиках. Таким образом,
невозможно смоделировать процесс формирования галактики или звезды без
учета влияния черных дыр.
