Активные ядра галактик и звездообразование: ключевую роль играет морфология

Новое исследование, основанное на данных DESI и eROSITA, проливает свет на сложное взаимодействие между звездообразованием и ростом сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Ученые использовали выборку DESI-eRASS1, включающую 1171 рентгеновский активный галактический объект (AGN) и 45 374 галактики без AGN с красным смещением до 1,5.

Сравнивая звездообразование в галактиках с AGN и без них, авторы обнаружили, что при низких и средних рентгеновских светимостях темп звездообразования в пределах нормы, но возрастает при высоких значениях. Порог этого перехода смещается к большим светимостям в более массивных системах. Ключевым фактором оказалась морфология галактики: в дисковых галактиках со звездной массой от 10,5 до 11,5 солнечных масс наблюдалось усиление звездообразования при умеренных рентгеновских светимостях, тогда как в сфероидальных системах темп оставался на уровне контрольной выборки.

Интересно, что аналогичной зависимости от морфологии не было выявлено при использовании удельной аккреции — нормированной по массе звезд скорости поглощения вещества черной дырой. Это указывает на то, что абсолютная мощность AGN теснее связана с общим звездообразованием в галактике, чем с эффективностью аккреции.

Частота рентгеновских AGN резко возрастает по мере отклонения галактики от главной последовательности звездообразования, причем эта зависимость выражена сильнее на более высоких красных смещениях. Связь между отклонением и частотой AGN также зависит от морфологии галактики и эволюционирует с космическим временем.

Авторы делают вывод, что соединение между звездообразованием и активностью ядра определяется глобальной доступностью газа, но модулируется структурой галактики-хозяина и эпохой во Вселенной. Результаты подчеркивают важность учета морфологии при изучении коэволюции галактик и их центральных черных дыр.

Работа опубликована в архиве препринтов arXiv и представляет собой значительный шаг в понимании того, как форма галактики регулирует вспышки активности в ее ядре. Дальнейшие наблюдения с помощью телескопов нового поколения позволят уточнить эти выводы на более широком диапазоне масс и красных смещений.