space

Сверхмассивная черная дыра внутри крошечной галактики

Категория: Наблюдения

Was 49 – это название системы, состоящей из большой дисковой галактики Was 49а, слившейся с гораздо меньшей «карликовой» галактикой Was 49b. Карликовая галактика вращается в пределах диска большой галактики в 26 000 световых лет от ее центра. Благодаря миссии NASA «NuSTAR» ученые обнаружили, что карликовая галактика настолько яркая в высокоэнергетических рентгеновских лучах, что она должна содержать сверхмассивную черную дыру, гораздо более крупную и мощную, чем предполагалось.

«Эта совершенно уникальная система противоречит тому, что мы знаем о слияниях галактик», – считает Натан Секрест, ведущий автор исследования и докторант в Военно-морской лаборатории США в Вашингтоне.

Данные «NuSTAR» и Слоановского цифрового небесного обзора показывают, что масса черной дыры карликовой галактики огромна и на 2% превышает массу самой галактики. «Мы не думали, что карликовые галактики располагают такими большими сверхмассивными черными дырами. Черная дыра оказалась в сотни раз более массивной, чем мы ожидаем от галактики такого размера», — говорит Секрест.

Черная дыра карликовой галактики является двигателем активного галактического ядра (AGN), космического явления, при котором возникает излучение чрезвычайно высокой энергии, когда черная дыра пожирает газ и пыль. Это конкретное AGN покрыто кольцевой конструкцией из газа и пыли. Для определения характера рентгеновского излучения ученые использовали миссии NASA «Chandra» и «Swift».

Обычно при слиянии двух галактик центральная черная дыра большей галактики становится активной, жадно поглощая газ и пыль и извергая рентгеновские лучи высокой энергии. Это вызвано тем, что, когда галактики приближаются друг к другу, их гравитационные взаимодействия создают крутящий момент, который направляет газ в центральную черную дыру большей галактики. Но в случае Was 49 меньшая галактика содержит более яркий AGN с более активной сверхмассивной черной дырой, а центральная черная дыра большой галактики относительно спокойна.

Оптическое изображение системы Was 49, скомпилированное с использованием наблюдений телескопа Discovery Channel в Хэппи Джек (Аризона, США), использует те же цветовые фильтры, что и Слоановский цифровой небесный обзор. Поскольку Was 49 так далеко, эти цвета были оптимизированы для отделения высокоионизированной газовой эмиссии (розовый цвет) от нормального звездного света, показанного зеленым. Это позволило астрономам более точно определить размер карликовой галактики, в которой находится сверхмассивная черная дыра.

Розовая эмиссия заметна на изображении из-за интенсивного ионизирующего излучения, исходящего от мощного AGN. В области интенсивной ионизации находится слабая коллекция звезд, считающихся частью галактики, окружающей огромную черную дыру. Эти удивительные особенности Was 49b лежат на окраинах гораздо более крупной спиральной галактики Was 49a, которая кажется зеленоватой на снимке из-за расстояния до галактики и используемых оптических фильтров.

Ученые все еще пытаются выяснить, почему сверхмассивная черная дыра карликовой галактики Was 49b настолько велика. Возможно, она уже была гигантом до галактического слияния или же выросла на его самой ранней стадии. «Наше исследование важно, поскольку оно может дать новое понимание о формировании и росте сверхмассивных черных дыр в таких системах. Изучая их, мы можем найти ключ к тому, как образовалась сверхмассивная черная дыра нашей Галактики», – говорит Натан Секрест.

Астрономы также отмечают, что через несколько сотен миллионов лет черные дыры в системе Was 49 сольются в одного огромного галактического монстра.

Поделиться с друзьями: