27.05.2015 | Наука

Открыта ярчайшая галактика во Вселенной

Астрофизики NASA обнаружили с помощью широкоугольного инфракрасного обзорного исследователя WISE далёкую галактику, которая сияет подобно трёмстам миллиардам солнц.

Иллюстрация NASA/JPL-Caltech

Эта галактика является самой яркой в наблюдаемой Вселенной на сегодняшний день и принадлежит к новому классу объектов, недавно обнаруженных WISE – необычайно светящимся инфракрасным галактикам (extremely luminous infrared galaxy или ELIRG).

"Мы имеем возможность наблюдать за очень интенсивным этапом эволюции галактики, – считает ведущий автор исследования Чао-Вэй Цай (Chao-Wei Tsai) из Лаборатории реактивного движение NASA в Пасадине, Калифорния. – Этот ослепительный свет может появляться в процессе эволюции чёрной дыры галактики".

Поясним. Блестящая плеяда, получившая название WISE J224607.57-052635.0, по-видимому, содержит в центре сверхмассивную чёрную дыру, которая притягивает к себе газ и материю и формирует из них аккреционный диск. Диск нагревается до миллионов градусов и, как следствие, появляется интенсивное излучение в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазоне. Свет блокируется окружающим пылевым коконом. Однако когда пыль нагревается, она начинает переизлучать инфракрасный свет. Чем больше чёрная дыра, тем ярче такое исходящее от пыли излучение.

Огромные чёрные дыры находятся в ядре почти каждой галактики (в том числе Млечного Пути), однако обнаружить их в далёких звёздных объектах очень непросто.

Свет галактики-хозяина чёрной дыры путешествовал по Вселенной 12,5 миллиардов лет прежде, чем добрался до астрономов Земли. То есть исследователи наблюдают объект таким, каким он был некогда в далёком прошлом. Чёрная дыра WISE J224607.57-052635.0 уже в миллиарды раз превышала по массе наше Солнце, когда возраст Вселенной составлял лишь одну десятую от нынешних 13,8 миллиарда лет. Учёные задались вопросом: как могла сформироваться столь массивная чёрная дыра в центре древней изучаемой галактики?

В ходе исследования астрофизики выделили три причины, почему чёрные дыры необычайно светящихся инфракрасных галактик становятся настолько массивными. Во-первых, они могут родиться такими большими: вполне возможно, что "эмбрионы" чёрных дыр могут быть больше, чем это считалось возможным.

"Как получить слона? – вопрошает соавтор исследования учёный проекта WISE Питер Айзенхардт (Peter Eisenhardt). – Самый простой способ – начать со слонёнка".

Другие два объяснения заключаются в нарушении или искажении теоретического предела питания чёрной дыры, так называемого предела Эддингтона. Когда чёрная дыра подпитывается веществом, газ падает на неё и нагревается, выделяя излучение. Давление света отталкивает газ, накладывая определённые ограничения на то, с какой скоростью чёрная дыра может продолжать поглощать вещество.

Если чёрная дыра нарушает этот предел, теоретически она может начинать расширяться с бешеной скоростью. Ранее уже наблюдалось превышение предела чёрными дырами, однако данный объект, видимо, многократно преодолел его, раз разросся до таких размеров.

"Ещё один способ — если чёрная дыра начинает устойчиво потреблять "пищу" быстрее, чем считается возможным, – говорит Цай. – Это может произойти, если чёрная дыра вращается не слишком быстро".

Если чёрная дыра вращается достаточно медленно, она не сможет отталкивать свою "пищу". В конце концов, медленно вращающаяся чёрная дыра может поглотить гораздо больше материи, чем та, что вращается быстро.

Для того чтобы получить точный ответ на вопрос о причинах формирования таких ослепительно сияющих галактик, команда астрофизиков планирует определить массы центральных чёрных дыр. Зная настоящие параметры этих объектов, можно раскрыть их историю, а также выдвинуть жизнеспособные теории относительно их возникновения.

Научная статья была опубликована в издании Astrophysical Journal.

По публикациям UkrNet