Черные дыры растут при слияниях галактик

«Изучая далекие галактики с помощью телескопа Хаббла, мы получили первое статистическое подтверждение того, что рост черных дыр связан с процессом слияния галактик», — комментирует один из участников исследования, доктор Роджер Уиндхорст (Rogier Windhorst).

Согласно одной из существующих в космологии гипотез, рост черных дыр происходит за счет поглощения галактического вещества. Галактики в процессе слияния предоставляют пищу черным дырам в огромных количествах. Процесс поглощения черными дырами галактического вещества (звезд, газа и пыли) проявляется в виде эффекта мерцания галактик. При этом флуктуации потока излучения вызываются флуктуациями вещества в аккреционном диске черной дыры.

Растущие противоречия в современной космологии настоятельно требуют новых наблюдательных данных, которые позволили бы прояснить многие аспекты «жизни» черных дыр. До недавнего времени ученым не удавалось обнаружить, в частности, убедительных свидетельств связи процессов роста сверхмассивных черных дыр и слияний галактик. Провести подобный анализ стало возможным только с помощью телескопа Хаббла, предоставившего огромное количество данных для изучения отдаленных галактик, находящихся в процессе слияния.

На снимках, полученных телескопом Хаббла, различимы два характерных типа сливающихся галактик. По мнению астрономов, это свидетельствует о существовании двух строго разграниченных стадий процесса слияния. Начальную стадию ученые назвали фазой «головастика», поскольку в этот период сливающиеся галактики за счет ослабления сил гравитации теряют часть звезд и приобретают специфический асимметричный вид.

Астрономы изучили около 5 тыс. галактик за период около 4-х месяцев. У 165 исследованных галактик-"головастиков" не было зафиксировано мерцания, в отличие от 45 галактик, находящихся на более поздней стадии слияния, что плохо согласуется с теоретическими предсказаниями, согласно которым процесс роста черных дыр должен наблюдаться все время на протяжении галактического слияния.

Исследователи полагают, что причина в том, что на стадии «головастика» черные дыры еще не приступили к поглощению вещества — пройдет несколько сотен миллионов лет, прежде чем галактическое вещество достигнет черных дыр, и мерцание галактик, сопровождающее процесс поглощения вещества, станет заметным. Существует и другая точка зрения: на ранней стадии слияния галактический центр закрыт газопылевым облаком, и поэтому активность черных дыр не доступна для наблюдения.

#gallery#

Тем не менее, несмотря на разброс мнений, предположения исследователей совпадают с первыми результатами компьютерного моделирования, проведенного учеными из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра — этап быстрого роста черных дыр наступает с началом второй фазы слияния галактик, спустя несколько сотен миллионов лет после начала слияния.