В центрі майже кожної великої галактики ховається надмасивна чорна діра. Її маса — мільйони або мільярди сонячних — незначна порівняно з масою цілої галактики. Але чорна діра й галактика якимось чином зростають разом, ніби знають одне про одного. Як це відбувається?
Нове дослідження, прийняте до публікації в The Astrophysical Journal, дає несподівану відповідь: напрям причинно-наслідкового зв'язку залежить від типу галактики.
У спіральних галактиках, насичених газом, саме чорна діра управляє процесом. Вона активно впливає на еволюцію своєї галактики через так зворотній зв'язок АЯГ — потужні викиди енергії, які поступово гасять зореутворення. Чорна діра, по суті, «вимикає» власну галактику.
В еліптичних галактиках картина протилежна. Газ уже вичерпано, зореутворення зупинилось — і чорна діра стає пасивним пасажиром. Тепер уже галактика диктує умови: чорна діра просто зростає разом з нею через злиття та акрецію залишків газу.
Дослідники перевірили цю гіпотезу за допомогою космологічних симуляцій NIHAO і підтвердили: причинно-наслідковий зв'язок справді змінює напрямок у процесі еволюції галактики.
Але є ще один важливий наслідок. JWST щодня відкриває надмасивні чорні діри в далеких молодих галактиках раннього Всесвіту. Їхні маси оцінювали за стандартною формулою M–σ — і вони виглядали аномально великими, неможливими за жодними моделями. Виявляється, проблема може бути в самій формулі: вона калібрувалась переважно на еліптичних галактиках. Застосована до молодих спіральних систем, вона завищує масу чорної діри приблизно в сто разів.
Чи означає це, що надмасивні чорні діри раннього Всесвіту насправді не є такими вже й аномальними? Цілком можливо.