Галактики и черные дыры так тесно связаны друг с другом, что стало почти невозможно найти одно без другого. Группа астрономов исследовала 30 спиральных галактик, и лишь в одной из них не было обнаружено черной дыры.
На снимке показана галактика, содержащая черную дыру в 100 млн. Солнц.
Для открытия новых черных дыр, ученые ищут области с резким изменением орбитальной скорости движения звезд вблизи центра галактики. Основываясь на размерах галактики и орбитальной скорости звезд около ядра, астрономы могут обнаружить влияние гравитационных полей черной дыры, а также оценить ее массу.
Масса черной дыры, как считают ученые, взаимосвязана с массой центральной части самой галактики. Изучение и высокоэнергичные частицы, вылетающие во время формирования и роста черной дыры, являются главным источником высокой температуры и кинетической энергии для образования звезд в протогалактиках. Черные дыры и звезды конкурируют в привлечении к себе барионов или частиц материи на ранней стадии жизни галактик.
Сравнивая историю формирования звезд во Вселенной с историей квазаров, астрономы заметили, что квазары образовались за долго до того момента, когда появились звезды в галактиках. Квазары - чрезвычайно мощные объекты, способные излучать как 1 триллион Солнц и при этом иметь диаметр всего лишь равный диаметру орбиты Марса.
Массивные черные дыры, которые мы теперь наблюдаем в центрах галактик, являются реликтами этих квазаров. Так черные дыры, по-видимому, уже существовали, когда Вселенной было приблизительно 1 млрд. лет.
Несмотря на то, что черные дыры составляют лишь 0.2% от массы всей галактики их эффективная энергия в 10 раз выше на единицу массы, чем у всех звезд в галактике. Излучение идущее от этих молодых черных дыр, преобладает над энергией от молодых звезд формирующихся в протогалактике. Энергия, излучаемая массивной черной дырой сопоставима с энергией галактики излучаемой за весь период своей жизни. Черные дыры и звезды конкурируют за приток материи, и черные дыры очень сильно влияют на термодинамику межзвездного газа в молодых галактиках. Таким образом, невозможно смоделировать процесс формирования галактики или звезды без учета влияния черных дыр.
