Астрономы раскрыли тайну двойного ядра далекой эллиптической галактики

Американские астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) совершили прорыв в изучении галактики NGC 4486B, обнаружив, что ее загадочное двойное ядро, вероятно, возникло из-за недавнего слияния сверхмассивных черных дыр.

Двойное ядро галактики NGC 4486B в скоплении Девы долго озадачивало астрономов своей аномальной структурой

Источник: arXiv

Галактика NGC 4486B, расположенная в сердце скопления Девы, примерно в 55 млн световых лет от Земли, долгое время озадачивала ученых своим двойным ядром, напоминающим структуру галактики Андромеды. Новые наблюдения с инструментом NIRSpec на борту JWST, дополненные архивными данными телескопа «Хаббла», позволили не просто увидеть эту структуру, но и понять ее динамику.

Ключевым открытием команды из Мичиганского университета, Колорадского университета в Боулдере и других институтов стало точное положение сверхмассивной черной дыры (СМЧД) в галактике. Оказалось, что она смещена от центра на 19,5 светового года и движется со скоростью около 16 км/с относительно звездного населения. Этот «сбежавший» гравитационный монстр массой в миллионы солнц предоставил ученым решающую улику.

Анализ данных подтвердил гипотезу, что двойное ядро NGC 4486B — это не два отдельных скопления звезд, а так называемый эксцентричный ядерный диск (END). Такой диск, состоящий из звезд, вращается по вытянутым орбитам вокруг черной дыры. Когда мы наблюдаем его почти с ребра, он выглядит как два ярких сгустка. Подобная структура ранее была детально изучена только в галактике Андромеды.

Как показали наблюдения, в NGC 4486B находится эксцентричный ядерный диск, возникший при слиянии черных дыр и выброшенный из центра мощным гравитационным «пинком». Он вернется на место через 30 млн лет

Источник: ESA

Наиболее захватывающим следствием этого открытия является раскрытие бурного прошлого галактики. Ученые рассчитали, что смещение черной дыры вызвано феноменом, известным как «отдача от гравитационных волн». Это происходит, когда две сверхмассивные черные дыры на последних этапах слияния испускают мощнейшие гравитационные волны. Из-за асимметрии этого излучения новая объединенная черная дыра получает сильнейший «пинок» и выбрасывается из центра галактики со скоростью около 340 км/с.

Расчеты показали, что гравитация постепенно замедляет этот полет, и черная дыра вернется в центр NGC 4486B примерно через 30 млн лет. Это делает галактику уникальной «лабораторией» по изучению последствий слияния черных дыр, которое произошло по космическим меркам совсем недавно.

Таким образом, NGC 4486B, внешне выглядевшая как старая и спокойная эллиптическая галактика, оказалась обладательницей ядра, которое хранит следы одного из самых энергичных событий во Вселенной. Исследование опубликовано на портале нерецензированных научных материалов (препринтов) arXiv.

Ранее Наука Mail рассказывала о находке первой тройной системы галактик с радиояркими черными дырами в их центрах.