Сверхмассивные чёрные дыры способны лишать свои галактики материалов, необходимых для образования новых звёзд. Исследование об этом, проведённое международной группой учёных с использованием космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), было опубликовано в Nature Astronomy.

Команда исследовала галактику GS-10578, которая по размеру сопоставима с Млечным Путём и существовала примерно через два миллиарда лет после Большого взрыва. Как и многие крупные галактики, GS-10578 имеет в своём центре сверхмассивную чёрную дыру. Однако эта галактика практически прекратила звездообразование, что делает её фактически «мертвой».

Как отметил соавтор исследования доктор Франческо Д'Эухенио из Института космологии Кавли в Кембридже, ранее ученые знали, что эта галактика находится в стадии угасания звездообразования, и предполагали, что это связано с активностью чёрной дыры, но не могли точно подтвердить эту связь до получения данных с «Уэбба». Теперь ученые пытаются понять, является ли это угасание временным или постоянным процессом.

Эта галактика получила неофициальное название «Галактика Пабло» в честь астронома, который начал её подробное изучение. Она выделяется своими крупными размерами для такой ранней стадии развития Вселенной — её масса примерно в 200 миллиардов раз больше массы Солнца.

По словам профессора Роберто Майолино из того же института, в ранней Вселенной большинство галактик активно создавали звёзды, поэтому ученым было особенно интересно обнаружить такую огромную галактику без признаков звездообразования. Процесс, остановивший звездообразование, вероятно, произошёл довольно быстро, предположили они.

Исследователи выявили, что чёрная дыра в центре галактики выбрасывает газ со скоростью около 1000 километров в секунду — достаточно быстро, чтобы преодолеть гравитационное притяжение галактики. Этот процесс выводит значительные объёмы газа за пределы галактики, лишая её топлива для новых звёзд.

Ранее предсказывалось, что подобное явление может происходить из-за чёрных дыр, но только с помощью JWST учёные смогли напрямую наблюдать этот процесс. Телескоп обнаружил, что наряду с горячими газовыми потоками, в галактике присутствуют холодные и плотные облака газа, которые не излучают света, но блокируют свет галактик, находящихся за ними.

Масштабы выбрасываемого газа настолько велики, что его количества вполне достаточно, чтобы галактика продолжала формировать новые звёзды, однако чёрная дыра, фактически, «морит» свою галактику голодом.

Ранее модели предполагали, что окончание звездообразования может вызывать хаос в структуре галактики, разрушая её форму. Однако в случае GS-10578, её звёзды продолжают двигаться упорядоченно, что ставит под сомнение эту гипотезу.

Учёные планируют использовать телескоп ALMA для более глубокого исследования холодных компонентов газа в этой галактике, чтобы понять, остались ли там остатки материала для будущего звездообразования и как сильно чёрная дыра влияет на окружающее пространство.