Астрономы определили таинственный «двигатель» сверхмощного межгалактического источника света

Яркий инфракрасный свет, исходящий от двух галактик, находящихся в процессе слияния, только что вытащили из укрытия.

С помощью JWST астрономы точно определили местонахождение источника света за толстой стеной галактики. пыль, заслоняющая его в других длинах волн. Что излучает этот свет, пока неизвестно, но определение того, где он находится, поможет выяснить, что это такое и почему он светит намного ярче, чем ожидалось.

«Космический телескоп Джеймса Уэбба принес нам совершенно новые взгляды на Вселенную благодаря высочайшему пространственному разрешению и чувствительности в инфракрасном диапазоне», — говорит астрофизик Ханаэ Инами из Хиросимского астрофизического научного центра в Японии.

«Мы хотели найти « двигатель», питающий эту сливающуюся галактическую систему. Мы знали, что этот источник глубоко скрыт космической пылью, поэтому мы не могли использовать видимый или ультрафиолетовый свет, чтобы найти его. теперь мы видим, что этот источник затмевает все остальное в этих сливающихся галактиках».

Хотя Вселенная в основном представляет собой пустое пространство, слияния между галактиками не редкость. Массивные галактики притягиваются друг к другу неумолимым притяжением, объединяясь, чтобы сформировать более крупные галактики.

Это даже не что-то отдаленное, что происходит с другими галактиками в других местах: Млечный Путь сам по себе является космическим монстром Франкенштейна, частично она состоит из всех других галактик, которые она вобрала в себя за миллиарды лет своей жизни.

Во всей Вселенной было обнаружено множество примеров слияния галактик на разных стадиях, но это медленный процесс, который может занять много времени. от миллионов до миллиардов лет.

Ученым приходится брать имеющиеся у нас примеры и реконструировать временную шкалу вокруг них, как один кадр из фильма, а единственными другими примерами являются отдельные кадры из похожих, но разных, фильмы. Это кропотливая работа, но это один из лучших инструментов для понимания слияния галактик.

Из света, излучаемого этими слияниями, мы также знаем, что они довольно живые. Хотя галактики в основном космические, звезды могут сталкиваться друг с другом или гравитационно взаимодействовать, нарушая орбиты друг друга.

Облака звездообразующего газа между звездами также могут сталкиваться друг с другом, создавая удары, которые может вызвать яростные волны звездообразования, известные как всплески звезд, видимые как инфракрасный свет, мерцающий из облаков пыли.

Это то, что ожидали увидеть ученые, когда они направили инфракрасный космический телескоп Spitzer на слияние галактик 500 в миллионах световых лет от нас, названный IIZw096 в 2010 году.

Вместо этого они обнаружили яркий инфракрасный свет, сияющий посреди продолжающегося столкновения. К сожалению, Spitzer не предлагал достаточно высокого разрешения, чтобы определить точное местоположение источника света, и тайну пришлось отложить в сторону.

Это потому, что более длинные волны инфракрасного света не рассеиваются. пыли, как это делают более короткие волны, а Спитцер в свое время был лидером, так что ни у одного другого телескопа не было надежды приблизиться. Затем появился JWST, и Инами и ее коллеги подошли ближе.

Они обнаружили, что источник составляет около 70 процентов среднего инфракрасного света, излучаемого сливающимися галактиками. Кроме того, хотя две галактики вместе охватывают около 65 000 световых лет, максимальный радиус инфракрасного источника составляет 570 световых лет. Это говорит о том, что источник излучения очень компактен.

Мы знаем, что материал вокруг активной черной дыры излучает много света и что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик могут сливаться, когда они встречаются в центре слияния. Но расположение света своеобразно; она находится не в центре ни одной из галактик, где вы обычно ожидаете найти такую ​​черную дыру.

«Мы хотим знать, что питает этот источник: это звездообразование или массивная черная дыра?» Инами говорит.

«Мы будем использовать инфракрасные спектры, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, чтобы исследовать это. Также необычно, что «двигатель» находится за пределами основных частей сливающихся галактик, поэтому мы узнайте, как этот мощный источник оказался там.»

Исследователи также выявили 12 небольших источников среднего инфракрасного света в данных JWST, сгруппированных вокруг яркого «двигателя». Некоторые из этих меньших сгустков были замечены ранее в данных ближнего инфракрасного диапазона от Хаббла, но пять из них были новыми.

Они менее загадочны — световой профиль соответствует активности звездообразования, — но они указывают на то, что что-то энергичное происходит в точке, где встречаются две галактики.

Исследователи надеются, что дальнейший анализ приведет к идентификации источника загадочно яркого света. Тем временем они планируют больше наблюдений, чтобы помочь охарактеризовать пыль и газ внутри и вокруг продолжающегося необычного столкновения.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters..

р>