space

Сверхяркая галактика «горячая собака» питается роем окружающих галактик-спутников

Астрономы обнаружили рой галактик, вращающихся вокруг далекой сверхсветящейся галактики, которая интенсивно формирует звезды, что свидетельствует о том, что ранние галактики росли в плотной среде. Взаимодействия с этими галактиками-спутниками могут питать центральную галактику, называемую W0410-0913, газом и звездами, помогая ей вырасти в 10 раз больше Млечного Пути.

Однако исследователи обнаружили, что эти галактики не вызывают такого большого хаоса в W0410-0913, как считали ученые ранее. Полученные данные могут дать ключ к разгадке того, какими могут стать яркие галактики и как они могут обладать квазизвездными радиоисточниками, или квазарами, в активных галактических ядрах, питаемых голодными сверхмассивными черными дырами.

Питаясь газом, пылью и даже звездами, эти огромные космические монстры испускают ошеломляющее количество света, часто становясь ярче, чем все звезды вместе взятые в принимающей их галактике.

W0410-0913 — одна из самых ярких, массивных и богатых газом галактик. Поскольку свету требуется так много времени, чтобы добраться от галактики до Земли, мы видим его таким, каким он был 12 миллиардов лет назад, когда Вселенной было менее 2 миллиардов лет.

Это часть класса галактик, называемых «горячими галактиками, скрытыми пылью», или, для краткости, «горячими псами». Эти галактики названы так потому, что большие облака пыли внутри них нагреваются звездным светом и энергией центральной черной дыры, заставляя газ светиться и излучать инфракрасный свет.

Команда провела наблюдения W0410-0913 с помощью Очень большого телескопа (VLT) и Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA), находящихся в ведении Европейской южной обсерватории (ESO) в Чили. «Считается, что перед тем, как превратиться в полноценный квазар, некоторые галактики проходят через фазу очень запыленной и очень «активной» с точки зрения звездообразования и аккреции газа на их центральные сверхмассивные черные дыры», — сказал руководитель группы и об этом заявил астроном ESO Мишель Джинольфи.

«Мы решили разработать эксперимент, чтобы узнать больше об этой переходной фазе». Однако Джинольфи и его коллеги хотели не просто изучать W0410-0913 изолированно. Учитывая, как окружение галактики может повлиять на ее эволюцию, команда приступила к изучению области W0410-0913, которая была в 40 раз шире самой галактики, используя инструмент Multi Unit Spectroscopic Explorer VLT.

«Наблюдения показали, что W0410-0913 окружен роем не менее чем из 24 галактик меньшего размера», — сказал в своем заявлении Питер Лаурсен, исследователь из Центра космического рассвета в Дании. И эти галактики могут быть источником газа и звездного материала для W0410-0913.

Исследование группы показало, что W0410-0913 расположен в области пространства, плотность которой по крайней мере в 10 раз больше, чем в среднем во Вселенной. Этот вывод подтверждает предыдущие исследования, показывающие, что хот-доги существуют в плотной космической среде.

Несмотря на то, что W0410-0913 выглядела такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял менее одной восьмой, она уже стала больше, чем наша галактика Млечный Путь. Чтобы галактика так быстро выросла до таких огромных размеров, одновременно питая сверхмассивную черную дыру, она должна иметь постоянный запас свежего материала.

Текущее мнение предполагает, что этот материал поставляется растущей галактикой, которая притягивает газ, и даже меньшими галактиками-спутниками с их огромной гравитацией. Сверхплотная среда этих горячих галактик DOG, которая должна увеличить скорость галактических взаимодействий, также будет способствовать этому питанию.

История бурных взаимодействий с другими галактиками указывает на то, что W0410-0913 должна быть хаотичной сценой дико вращающихся сгустков газа и звезд. Но данные, собранные ALMA относительно движения газа в этом хот-доге, похоже, рисуют другую картину.

Вместо этого команда обнаружила, что W0410-0913, похоже, совсем не беспокоит взаимодействие с галактиками-компаньонами. Скорее газ галактики упорядоченно вращается вокруг ее центральной черной дыры, хотя и с невероятно высокой скоростью — до 1 миллиона миль в час (1,6 миллиона км/ч).

«Тем не менее, несмотря на ожидаемое частое слияние с другими галактиками, эти гравитационные взаимодействия не обязательно являются разрушительными  —  они питают центральную галактику и немного закручивают газ, но оставляют ее практически нетронутой», — говорится в заявлении Джинольфи.

«Это как бросать маленькие камешки в цельное стекло: его можно поцарапать, но не разбить». Наблюдения группы проливают свет на процессы, лежащие в основе эволюции этой редкой и экстремальной популяции галактик, покрытых горячей пылью, указывая на то, что взаимодействия, которые их формируют, не всегда могут быть такими хаотичными, как считалось ранее.

«Объединяя результаты двух очень разных телескопов, мы видим картину того, как могут развиваться самые массивные и запыленные галактики», — сказал Джинольфи.

«Этот тип галактики, жизненно важный этап перехода от пыльной и звездообразующей галактики к квазару, имеет тенденцию расти в очень плотных средах».

Поделиться с друзьями: