Астрономы, использующие Очень Большой Телескоп (VLT), обнаружили огромные водородные гало вокруг 12 квазаров – активных галактик, которые ярко сияют из-за джетов выходящих из сверхмассивной чёрной дыры, находящейся в центре этих объектов. Обнаруженные газовые резервуары являются идеальной “пищей” для сверхмассивных чёрных дыр в квазарах, находящихся на расстоянии более 12,5 миллиардов световых лет от Земли.
Недавнее открытие квазаров, появившихся через несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва представляет собой серьёзную проблему для понимания астрономами эволюции сверхмассивных чёрных дыр, а также этапов образования и развития галактик.
Чрезвычайная яркость квазаров обусловлена поглощением газа чёрными дырами. Одновременно их родительские галактики образуют сотни звёзд в год, также расходуя при этом газ.
“Присутствие этих ранних монстров, масса которых в несколько миллиардов раз превышает массу нашего Солнца, является большой загадкой”, – говорит доктор Эмануэле Паоло Фарина из Института астрономии им. Макса Планка.
Это означает, что первые чёрные дыры, которые могли образоваться в результате коллапса первых звёзд, должны были расти очень быстро. Но до сих пор астрономы не находили “пищи” для чёрных дыр в достаточном количестве, чтобы объяснить этот быстрый рост.
Для решения этой задачи, доктор Фарина и его коллеги проанализировали данные для 31 удалённого квазара с помощью спектрографа MUSE, установленного на телескопе VLT.
Астрономы обнаружили, что 12 квазаров из их образца были окружены огромными ореолами холодного, плотного газообразного водорода, с массой в миллиарды раз большей, чем у Солнца и простирающегося на 100 000 световых лет от центральных сверхмассивных чёрных дыр.
Они обнаружили эти водородные гало по их характерному свечению в ультрафиолетовом свете.
“Наиболее вероятным объяснением сияющего газа является механизм флуоресценции. Водород преобразует богатое энергией излучение квазара в свет с определённой длиной волны”, – сказала доктор Фарина.
Команда также обнаружила, что эти гало были тесно связаны с галактиками-хозяевами, обеспечивая идеальный источник пищи для поддержания роста сверхмассивных чёрных дыр и быстрого звездообразования.
Теперь можно с уверенностью сказать, что вокруг первых галактик находилось достаточно “пищи” для поддержания роста сверхмассивных чёрных дыр и энергичного звездообразования.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
