Сверхмассивная чёрная дыра в крошечной галактике бросает вызов идеям учёных о том, что происходит, когда две галактики сталкиваются и становятся одной.
Was 49 — название системы, которая включает в себя большую дисковую галактику под названием Was 49a, сливающуюся с намного меньшей карликовой галактикой Was 49b. Меньшая галактика вращается внутри диска большей приблизительно на расстоянии 26000 световых лет от её центра. Благодаря рентгеновской орбитальной обсерватории NuSTAR учёные смогли выявить, что карликовая галактика является такой яркой в рентгеновских лучах высоких энергий, поэтому она должна обладать чёрной дырой, намного большей и мощнее, чем ожидалось.
«Это — абсолютно уникальная система, которая обладает противоречием в том, что мы сейчас понимаем под термином слияние галактик», — Натан Секрест, ведущий автор исследования и сотрудника Военно-морской Научно-исследовательской лаборатории в Вашингтоне.
Данные NuSTAR совместно с информацией от Слоановского цифрового обзора неба предполагают, что масса чёрной дыры карликовой галактики огромна, по сравнению с другими галактиками такого же размера. Возможно, что масса чёрной дыры превышает 2 процента массы самой галактики.
«Мы не думали, что карликовые галактики могут обладать такими сверхмассивными чёрными дырами. Размеры этого возможного объекта могут превышать наши ожидания в сотни раз, в зависимости от того, как галактика развивалась относительно других».
Чёрная дыра в карликовой галактике является двигателем активного ядра галактики или АЯГ, космического явления, при котором чрезвычайно высокое энергетическое излучение вырывается дальше, чем обычно, поскольку чёрная дыра активно поглощает газ и пыль. Конкретно это АЯГ, похоже, скрыт особой структурой, напоминающей тор или пончик, сформированной газопылевой смесью. Космические обсерватории «Чандра» и «Свифт» использовались ранее, чтобы охарактеризовать эту рентгеновскую эмиссию.
Обычно, когда две галактики начинают сливаться, центральная чёрная дыра больше галактики становится активной, жадно поглощая газ и пыль, и извергая высокоэнергетические рентгеновские лучи, поскольку материя активно перерабатывается в энергию. Это вызвано тем, что, поскольку галактики приближаются друг к другу, их гравитационные силы создают крутящий момент, который направляет газ в чёрную дыру наибольшей галактики. Но, в нашем случае получается так, что меньшая галактика содержит более яркий объект АЯГ с более активной сверхмассивной чёрной дырой, а объект большей галактики относительно тихий.
Оптическое изображение системы Was 49, полученное от телескопа Discovery Channel Telescope в Аризоне, использует те же цветовые фильтры, что и Слоановский Цифровой Обзор Неба. В связи с тем, что эта система расположилась очень далеко, цвета были оптимизированы таким образом, чтобы отделить высокоионизированную эмиссию газа, показанную розовой областью на изображении, поглощающей вещество сверхмассивной чёрной дыры, от нормального света звёзд, показанного зелёным. Это позволило астрономам более точно определить размер карликовой галактики, которая содержит сверхмассивную чёрную дыру.
Розовая эмиссия, выделенная на новом изображении, происходит из-за интенсивной ионизирующей радиации, исходящей от мощного АЯГ. Внутри этой области интенсивной ионизации обнаружена слабо светящаяся группа звёзд, которая, как полагают, была частью галактики, окружающей огромную чёрную дыру. Эти поразительные особенности расположились на внешних рубежах намного большей галактики Was 49a, которая представлена в оттенках зелёного. Такой цвет связан с расстоянием от наблюдателя и оптическими фильтрами.
Учёные всё ещё пытаются выяснить, почему сверхмассивная чёрная дыра в карликовой галактике Was 49b настолько большая. Она могла уже такой быть до начала слияния, или, возможно, выросла во время самой начальной фазы слияния.
«Это исследование очень важно, потому что может дать новое понимание того, как сверхмассивные чёрные дыры формируются и растут в таких системах. Исследуя их, мы можем найти подсказки относительно того, как формировалась чёрная дыра в нашем родном Млечном Пути».
Оценили 16 человек
16 кармы