Международная группа астрономов сделала шаг вперед в понимании эволюции галактик и, таким образом, рассказала историю, написанную на небе.
Долгое время оставалось загадкой, как некоторые спиральные галактики приобрели свою центральную черную дыру . Объединив наблюдения в видимом и рентгеновском диапазонах , астрономы обнаружили следы того, что, вероятно, когда-то было небольшой галактикой в форме шара, которая упала в спиральную галактику и образовала черную дыру подходящего размера.
Это сходство не ускользнуло от внимания ведущего автора нового исследования , профессора Алистера Грэма из Суинбернского центра астрофизики и суперкомпьютеров.
Галактики могут притягиваться (под действием гравитации) друг к другу. Тело меньшей галактики может со временем исчезнуть, но ее сердце остается нетронутым, поскольку оно вливается в большую галактику и становится ее партнером.
В данном случае сердце представляет собой скопление из миллиона звезд , как видно с помощью космического телескопа Хаббла недалеко от центра спиральной галактики NGC 4424 .
Ранее было известно, что NGC 4424 демонстрирует признаки активности, связанные с прошлым событием слияния. Событие звездообразования произошло менее 500 миллионов лет назад. Это представляется важным открытием для понимания совместной эволюции черных дыр и галактик.
Это первая спиральная галактика, в которой обнаружена массивная черная дыра. Это открытие способствует лучшему пониманию того, как черные дыры формируются внутри спиральных галактик.
Астрономы неофициально назвали это звездное скопление «Нихули». Слово происходит от племени суми индийского штата Нагаленд и означает праздничный сезон, когда потомки охотников за головами празднуют и желают обильного урожая. Это слово показалось астрономам подходящим, потому что они назвали пространство «полем», и их открытие было сосредоточено на том, как большая галактика собирает урожай из меньшей галактики.
Что показывают нам рентгеновские снимки
Профессор Роберто Сориа из Китайской академии наук и соавтор работы получил изображение Chandra , на котором видно высокоэнергетический источник рентгеновского излучения, исходящий от растянутого звездного скопления, видимого на изображении HST.
По словам Сориа, мы, вероятно, наблюдаем активность вокруг черной дыры в расположенном в центре звездного скопления в коллапсирующей галактике .
Хотя она находится на расстоянии 50 миллионов световых лет , каждый квадратный метр Земли пронизан рентгеновскими лучами этой активной черной дыры примерно каждые 80 секунд. Горячая точка рентгеновского излучения находится всего в 1300 световых годах от центра NGC 4424, галактики диаметром около 60 000 световых лет.
Основное тело меньшей галактики, где когда-то было звездное скопление, теперь вносит свой вклад во внутреннюю звездную «выпуклость» над и под диском спиральной галактики, который содержит перемычку и спиральный узор.
Расширение наших знаний о Вселенной
По лучшим оценкам ученых, масса черной дыры в семьдесят тысяч раз больше массы нашего Солнца. Такая масса делает ее кандидатом на роль практически отсутствующей популяции черных дыр промежуточной массы , масс которых больше, чем у звезд, и меньше, чем у сверхмассивных черных дыр , о которых известно, что они находятся в центрах гигантских галактик, таких как M87 , впервые известных в фотография черной дыры в истории, сделанная телескопом Event Horizon .
Это само по себе захватывающе , — говорит Грэм. Более того, эта масса соответствует тому, что можно было бы ожидать в центре NGC 4424.
Возможно, мы наблюдаем механизм доставки черных дыр в спиральные галактики , говорит доктор Бен Дэвис, соавтор исследования в кампусе Нью-Йоркского университета в Абу-Даби.
Более того, потенциальные столкновения с другими черными дырами делают ее идеальным местом для излучения длинноволновых гравитационных волн в космос , говорит Дэвис.
Следующий шаг
Профессор Грэм, профессор Сориа и доктор Дэвис полны решимости найти больше коллапсирующих галактик, содержащих внутри себя черные дыры, чтобы ответить на вопрос о том, как черные дыры образуются в спиральных галактиках.
Профессор Грэм и доктор Бен Дэвис также являются членами консорциума LISA (Космическая антенна лазерного интерферометра) , чьи антенны вместе с китайской космической миссией TianQin (天琴 计划) работают над раскрытием событий крупных столкновений черных дыр.