Эта галактика была обнаружена космической инфракрасной обсерваторией WISE в 2015 году, а назвали её WISE J224607.55-052634.9. Согласно новому исследованию, опубликованному 15 ноября 2018 года, самая яркая галактика из всех, когда-либо обнаруженных, поглощает не одного, не двух, а, как минимум, трёх своих меньших соседей. Отчёт о проделанной работе был опубликован в журнале Science. Согласно ему, вещество, которое галактика крадёт у своих соседей, вероятно, ответственно за её сверхсветимость.
Эта галактика была обнаружена космической инфракрасной обсерваторией WISE в 2015 году, а назвали её WISE J224607.55-052634.9. Её никак нельзя считать самой большой или самой массивной галактикой. Но нам хорошо известно, что её светимость в 350 триллионов раз больше светимости Солнца. Если бы все галактики были расположены на равном расстоянии от нас, то WISE J224607.55-052634.9 (или W2246—0526 для краткости) была бы самой яркой.
Так по мнению художника выглядит самая яркая галактика Объект WISE J224607.55-052634.9. Рисунок основан на реальных научных данных. Источник: (NRAO/AUI/NSF) S. Dagnello
Новые наблюдения с использованием Атакамской Большой Миллиметровой/субмиллиметровой решётки ALMA в Чили показывают отчетливые следы пыли, вытягиваемой из трёх меньших галактик в сторону W2246—0526. Эти пылевые аллеи содержат примерно столько же материала, сколько и сами малые галактики, и неясно, избегут ли они своей нынешней судьбы или будут полностью поглощены их светящимся соседом.
Большая часть рекордной светимости W2246—0526 исходит не только от звёзд, но и от скопления горячего газа и пыли, сконцентрированного вокруг центра галактики. В центре этого облака расположена сверхмассивная чёрная дыра, о которой совсем недавно стало известно, что её масса превышает Солнце в 4 миллиарда раз. Благодаря очень сильной гравитации материя падает в чёрную дыру на очень высоких скоростях, сталкиваясь между собой и нагреваясь до миллионов градусов, что и заставляет вещество светиться с невероятной силой. Галактики, содержащие подобные типы светящихся структур, известны как квазары.
Радиоизображение WISE J224607.55-052634.9 с подписями. Источник: T. Diaz-Santos et al.; N. Lira; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)
Как все мы прекрасно понимаем, огромный выход энергии W2246—0526 требует одинаково высокого расхода топлива. В данном случае это означает, что газ и пыль образуют звёзды и пополняют облако вокруг центральной черной дыры. Новое исследование показывает, что количество материала, накапливаемого WJ2246—0526 от своих соседей, достаточно для пополнения того, что потребляется, тем самым поддерживая ультрасветимость галактики.
«Возможно, что это безумное пиршество продолжается в течение существенного периода времени, и мы считаем, что этот галактический “праздник” продолжится, по крайней мере, несколько сотен миллионов лет», — Танио Диас-Сантос из Университета Диего Порталеса в Сантьяго, Чили, ведущий автор исследования.
В новом исследовании ученые использовали изображения, полученные массивом ALMA — собрания отдельных радиоантенн, которые работают вместе как один телескоп — для идентификации следов пыли в материале. Положение аккреционных трасс позволяет предположить, что они содержат вещество, протекающее между W2246—0526 и другими галактиками. Кроме того, эти “тропы” демонстрируют правильную морфологию — то есть форма аллеи согласуется с тем, как материал должен перетекать, если его перетаскивать из одной галактики в другую.
Подобный вид галактического каннибализма совсем не редкость. Астрономы уже наблюдали слияние целых галактик и перетягивание вещества от одной к другой. Например, пара галактик, известная как галактики Мышки (NGC 4676), названа так потому, что каждая из них имеет длинный тонкий хвост аккреционного материала.
W2246—0526 интересна тем, что она является самой далёкой галактикой, когда-либо найденной из всех, которые поглощают вещество своих соседей. Свет от неё летел 12.4 миллиарда лет, чтобы достигнуть нас, поэтому астрономы видят объект таким, каким он был, когда возраст нашей вселенной составлял только десятую часть нынешнего, равного 13.8 миллиарда лет. На таком большом расстоянии потоки материала W2246—0526 очень тусклые и их трудно обнаружить. Исследование опирается на 2.5 часа наблюдений с использованием 40 12-метровых радиоантенн ALMA.
«Мы знали по предыдущим данным, что здесь три галактики-компаньона, но не было никаких доказательств взаимодействия между этими соседями и центральным источником. Мы занимались поиском каннибалистического поведения и не ожидали его увидеть заранее. Но с помощью обсерватории ALMA мы очень ясно всё это увидели”.
W2246—0526 попадает в отдельную категорию особо светящихся квазаров, известных под аббревиатурой “хотдог”. Это перевод с английского определения hot, dust-obscured galaxies (горячие, скрытые пылью галактики, Hot DOGs). Астрономы полагают, что большинство квазаров получают часть своего топлива из внешних источников. Одна из возможностей может заключаться в том, что эти объекты питаются через медленную струйку вещества из пространства между галактиками. Другая версия говорит о том, что они могут питаться вспышками и взрывами, возникающим во время поглощения других галактик, что, по-видимому, и происходит в случае с W2246—0526. Неясно однако, является ли эта галактика представителем других подобных квазаров (у которых центральное ядро закрыто плотными облаками пыли) или мы наблюдаем особый случай обычного квазара.
Это изображение галактики WISE J224607.55-052634.9 в радиодиапазоне от решётки ALMA. Первый компаньон показан в центре, второй сверху, третий снизу. Источник: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF)
«Эта галактика может быть единственной в своем роде, потому что она почти в два раза ярче, чем любая другая галактика, которую мы нашли с помощью WISE. К тому же, она сформировалась очень рано относительно схожих с ней объектов во Вселенной. Но мы обнаружили много других галактик с WISE, которые похожи на эту: далекие, пыльные и в тысячи раз более яркие, чем типичные галактики в наше время. Таким образом, благодаря W2246—0526 мы можем наблюдать то, что происходит на ключевом этапе эволюции галактик и запылённых квазаров”, — Питер Эйзенхардт, научный сотрудник проекта WISE в Лаборатории реактивного движения, соавтор работы.
В конечном счете, такой огромный аппетит галактики может привести только к её самоуничтожению. Учёные предполагают, что скрытые пылью квазары, которые собирают слишком много материала вокруг себя, в конечном итоге выбрасывают газ и пыль обратно в галактику. Этот процесс останавливает образование новых звёзд, по сути, отправляя галактику “на пенсию”, в то время как другие галактики продолжают обновляться благодаря всё ещё протекающим процессам звездообразования.
Сопутствующее исследование о W2246—0526, опубликованное 14 ноября 2018 года в Astrophysical Journal, указало на успешное измерение массы сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики. Она примерно в 4 миллиарда раз больше массы Солнца. Эта масса велика, но максимальная светимость W2246—0526, которая наблюдается сейчас, как полагали авторы статьи, требует наличия сверхмассивной чёрной дыры с массой, по крайней мере, в три раза больше. Решение этого очевидного противоречия потребует дополнительных наблюдений.
По информации НАСА.
