Слияния галактик — одни из самых впечатляющих и разрушительных событий во Вселенной. Во время таких столкновений не только перераспределяются миллиарды звезд, но и сверхмассивные черные дыры, скрывающиеся в центрах галактик, могут взаимодействовать друг с другом. Однако системы, в которых одновременно сливаются три галактики, встречаются редко. Но китайским исследователям удалось получить первое прямое подтверждение существования активного ядра галактики в галактике тройного слияния UGC 2369S. В глубине северного ядра этой сложной системы скрывается сверхмассивная черная дыра, которая непрерывно поглощает материю из своего окружения.
UGC 2369S — это светящаяся инфракрасная галактика, расположенная примерно в 450 млн световых лет от Земли. Система богата межзвездным газом и пылью, и эти плотные облака сильно затемняют центральные области, фактически ослепляя обычные оптические телескопы.
Чтобы решить эту проблему, ученые обратились к радиоастрономии и интерферометрии со сверхдлинными базами (РСДБ) — методу, который объединяет данные с радиотелескопов, расположенных на расстоянии до тысяч км друг от друга, для достижения чрезвычайно высокого углового разрешения. Используя архивные данные Европейской сети РСДБ и американской обсерватории Very Long Baseline Array (VLBA), они составили карту ядер галактик с разрешением в миллисекунды дуги.
Изучив снимки в L- и C-диапазонах, полученные в 1996 и 2003 годах, исследователи обнаружили компактный радиоисточник, связанный с северным ядром галактики UGC 2369S. Его уникальные физические характеристики указывают на то, что радиоизлучение исходит от активного ядра галактики, а не от протяженного процесса звездообразования.
По мнению авторов, самый интригующий результат заключается в том, что это активное ядро галактики, несмотря на относительно небольшую мощность, запускает релятивистские плазменные джеты — колоссальные потоки плазмы, которые выбрасываются со скоростью, близкой к скорости света. Центральная черная дыра этой галактики окутана очень плотным коконом из газа и пыли, из-за чего она практически невидима в оптическом диапазоне. Однако радиоволны проникают сквозь этот заслоняющий материал, что позволяет наблюдениям с помощью радиоинтерферометра со сверхдлинными базами напрямую идентифицировать скрытое ядро.
Результаты также свидетельствуют о том, что черная дыра в настоящее время поглощает материю с относительно низкой скоростью, одновременно выделяя значительное количество энергии в окружающую галактическую среду.
По словам исследователей, полученные результаты имеют значение не только для этой конкретной системы. Слияния галактик являются фундаментальным фактором космической эволюции, определяющим как рост сверхмассивных черных дыр, так и историю звездообразования в галактиках. UGC 2369S демонстрирует, что даже в самых сильно скрытых от нас ядрах галактик могут находиться активные черные дыры, которые практически невозможно обнаружить с помощью обычных оптических наблюдений
Ранее Найка Mail писала о том, как «Хаббл» нашел следы древнейшего слияния Млечного Пути с другой галактикой.