Астрономы впервые стали свидетелями жестокого космического столкновения, в котором одна галактика пронзает другую интенсивным излучением. Это настолько меняет состояние пострадавшей галактики, что она теряет способность к звездообразованию.
Открытие описано в журнале Nature. Исходными данными для него послужили наблюдения Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории VLT ESO и Атакамской Большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки ALMA.
В далеких глубинах Вселенной две галактики сливаются со скоростью свыше 500 км/с.
«Мы назвали эту систему "космическим поединком"», — говорит соавтор исследования Паскье Нотердам из Парижского института астрофизики и Франко-чилийской обсерватории, проводя параллель со средневековым турниром. Однако космические рыцари далеко не благородны, и у одного из них есть серьезное преимущество: он использует квазар, чтобы пронзить противника копьем радиации.
Квазары — это яркие ядра некоторых далеких галактик, питаемые сверхмассивными черными дырами и испускающие сильнейшее излучение. И квазары, и слияния галактик были гораздо более распространены в первые миллиарды лет существования Вселенной, поэтому, чтобы наблюдать их, астрономы заглядывают в далекое прошлое с помощью мощных телескопов. Свет от этого «космического поединка» шел до нас более 11 миллиардов лет, поэтому мы видим его таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял всего 18% от ее нынешнего.
«Здесь мы впервые видим прямое влияние излучения квазара на внутреннюю структуру газа в обычной галактике», — объясняет астрофизик Сергей Балашев из Физико-технического института имени Иоффе в Санкт-Петербурге.
Излучение квазара разрушает облака газа и пыли в обычной галактике, оставляя лишь самые маленькие и плотные области. Вероятно, эти области слишком малы для формирования звезд, что лишает пострадавшую галактику звездных яслей и приводит к драматическим изменениям.
Но изменения претерпевает не только галактика-жертва, продолжает Балашев: «Считается, что подобные слияния доставляют огромные количества газа к сверхмассивным черным дырам в центрах галактик».
В этом космическом поединке новые запасы топлива попадают в зону досягаемости черной дыры, питающей квазар. Поглощая вещество, она позволяет квазару продолжать разрушительную атаку.
Исследование проведено с использованием ALMA и спектрографа X-shooter на VLT ESO, расположенных в чилийской пустыне Атакама. Высокое разрешение ALMA позволило астрономам четко различить две сливающиеся галактики, которые в предыдущих наблюдениях выглядели как единый объект из-за близкого расположения. С помощью X-shooter ученые проанализировали свет квазара, проходящий через обычную галактику. Это помогло узнать, как галактика пострадала от излучения квазара в этом космическом сражении.
Наблюдения с помощью более крупных и мощных телескопов могут раскрыть больше подробностей о подобных столкновениях. По словам Нотердама, телескопы нового поколения, такие как Чрезвычайно Большой Телескоп ESO, «несомненно, позволят глубже изучить эту и другие системы, чтобы лучше понять эволюцию квазаров и их влияние на родительские и соседние галактики».
«Недостающее звено»: что появилось раньше — черные дыры или галактики?
Появились беспрецедентные подробности столкновения галактик на скорости 3,2 млн км/ч