Австралійські астрономи Стівен Каррен з Сіднейського університету і Меттью Уайтінг з Державного об'єднання наукових і прикладних досліджень (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO) заявляють про те, що нарешті знайшли причину дефіциту водню в ранньому Всесвіті.

Як виявилося, надмасивні чорні діри змогли забезпечити достатнє УФ-випромінювання, щоб іонізувати міжзоряний водень ще до появи основної маси зірок. (Ілюстрація NASA, JPL.)

Проблема нестачі водню в період після Великого вибуху почала турбувати науковців відразу ж після того, як вони захотіли зіставити внутригалактическую середу районів, які ми бачимо такими, якими вони були 11-12 млрд років тому, з їх же зоряним населенням. І з'ясувалося, що спостережувана там щільність водню просто недостатня, щоб сформувати з нього нинішнє досить значна кількість зірок.

«Ми досліджували десять древніх галактик і дуже здивувалися, що в них немає ніяких слідів водню, - розповідає Стівен Каррен. - Між тим, у них має бути більше холодного водню, ніж у молодих галактиках». І дійсно, враховуючи, що саме 11 млрд років тому у Всесвіті був пік звездобразования, а зірки формуються саме з холодного (кілька кельвінів) водню, його повна відсутність принаймні парадоксально.

М-да Каррен і Уайтінг набрели на рішення випадково, вивчаючи радіовипромінювання з району аккреционного диска надмасивної чорної діри в центрі галактики, віддаленої від нас на 11 млрд світлових років. Зазвичай іонізований водень можна помітити по радіовипромінювання, однак повна іонізація в описуваний період була ускладнена браком ще не сформувалися зірок, які сьогодні служать основним джерелом ультрафіолету і іонізації водню.

При цьому галактики без холодного неіонізованого водню дружно виявилися галактиками, насиченими випромінюванням з довжиною хвилі до 1 216 ?. Дослідники прийшли до висновку, що джерелом такого випромінювання і причиною тотальної іонізації водню були активні ядра, точніше, перебували в галактиках надмасивні чорні діри. Поглинаючи падаючу на них матерію, вони розкручували її в аккреційному диску, і та почала випромінювати, іонізуючи водень не тільки в ядрі, але і практично у всій галактиці.

З цього випливає цікавий висновок: СМЧД ранньої Всесвіту, по всій видимості, надійно придушувала формування зірок у своїй галактиці.

Звіт про дослідження опублікований в Astrophysical Journal, а з його препринтом можна ознайомитися тут.

Підготовлено за матеріалами ABC Science.