Квазары — это активно поглощающие вещество сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик. Падающая в них материя закручивается в дискообразное облако, которое сжимается и разогревается настолько, что начинает ярко светиться и излучать по всему электромагнитному спектру.
Такой же светящийся аккреционный диск есть в центре любой галактики, однако квазары отличаются своим масштабом: светимость типичного представителя этого класса объектов обычно в сотни раз превышает светимость всей галактики. Это означает, что черная дыра в центре гораздо более активно поглощает вещество, и, как считалось до недавнего времени, во всей галактике, обращающейся вокруг квазара, не могут формироваться новые звезды — для их рождения просто не хватает газа.
Дело в том, что черная дыра не просто засасывает в себя газ и пыль. В аккреционном диске нагревающийся газ становится плазмой, а ее движение создает сильные магнитные поля. Они выбрасывают часть плазмы на околосветовой скорости вдоль оси вращения черной дыры, в результате чего образуются джеты — струи вещества, покидающего галактику навсегда. В результате внутри ставшей квазаром галактики не остается достаточно холодного и поэтому пригодного для формирования звезд газа: его либо разогревает излучение аккреционного диска, либо засасывает в черную дыру, либо вовсе выбрасывает прочь. По крайней мере, так было принято думать.
Однако на ежегодной встрече Американского астрономического общества исследовательница из Канзасского университета Элисон Киркпатрик сообщила об открытии «холодных квазаров», в случае которых очень яркий аккреционный диск сочетается с существованием участков активного звездообразования.
Группа Киркпатрик сопоставила данные Слоановского цифрового небесного обзора (Sloan Digital Sky Survey) с рентгеновскими и инфракрасными наблюдениями космических телескопов XMM Newton и Hershel. Астрономы обнаружили 22 квазара, которые были видны сразу в двух этих диапазонах. Рентгеновская активность указывала на высокую температуру и яркость (то есть аккреционный диск), а инфракрасные снимки показали, что в тех же галактиках все-таки есть некоторое количество холодной материи.
Читайте также: Темная материя и энергия провалились в черную дыру. Не исключено, что на самом деле никакой темной материи и энергии в их привычном представлении не существует
По оценкам Киркпатрик и ее коллег, на самом деле около 10% известных сейчас квазаров представляют собой ядра галактик, в которых все еще могут появляться звезды. Раньше считалось, что из-за вмешательства центральной черной дыры это невозможно.
Киркпатрик даже предполагает, что найденные объекты на самом деле не исключение и вовсе не какой-то отдельный экзотический тип квазаров. Она считает их определенной фазой в эволюции галактик. Возможно, все эти объекты в ходе своей эволюции проходят фазу, когда сверхмассивная черная дыра уже достигла стадии квазара, но еще не успела создать вокруг такие условия, в которых появление звезд невозможно.
Алексей Тимошенко