Астрономы впервые увидели черные дыры в карликовых галактиках, которые вот-вот столкнутся
Впервые астрономы обнаружили свидетельства столкновения двух карликовых галактик с гигантскими черными дырами. На самом деле, они нашли не одну пару, а две.
Первая пара сливающихся карликовых галактик находится в скоплении Abell 133, примерно в 760 миллионах световых лет от Земли. а другой находится в скоплении галактик Abell 1758S, которое находится на расстоянии около 3,2 миллиарда световых лет.
Есть надежда, что эти наблюдения и дальнейшие исследования откроют некоторые секреты очень ранней Вселенной – время когда эти сталкивающиеся пары карликовых галактик с черными дырами были гораздо более обычным явлением.
«Астрономы нашли много примеров черных дыр на курсах столкновения в большие галактики, которые находятся относительно близко, но поиск их в карликовых галактиках гораздо сложнее и до сих пор не увенчался успехом», — говорится в Университете Алабамы астрофизик Марко Мичич, который руководил исследованием.
Что делает эти наблюдения сложными, так это то, что меньшие размеры этих пар галактик означают, что их более слабые световые сигнатуры труднее увидеть. В этих галактиках есть звезды с общей массой менее чем в 3 миллиарда масс Солнца, в то время как в нашем Млечном Пути содержится примерно 60 миллиардов Солнц.
Чтобы сделать открытие, исследователи объединили данные несколько телескопов: рентгеновские результаты от Chandra, инфракрасные результаты от WISE и оптические результаты от телескопа Канада-Франция-Гавайи. Решающее значение имели рентгеновские данные, которые уловили более сильные сигналы, испускаемые парами черных дыр.
Похоже, что слияние Abell 133 произошло намного дальше — настолько, что у него есть только одно прозвище, Мирабилис. Это после вымирающего вида колибри, известного своим очень длинным хвостом, в связи с длинным хвостом, наблюдаемым вокруг этой пары галактик, вызванным столкновением.
Что касается Abell 1758S, карликовые галактики не объединились в одинаковой степени и получили два прозвища: Эльстир и Вентейл (в честь художников Пруста «В поисках утраченного времени»). Похоже, что эти галактики и их черные дыры в настоящее время связаны мостом из звезд и газа и не слились в той же степени.
«Используя эти системы в качестве аналогов систем в ранней Вселенной, мы можем углубиться в вопросы о первых галактиках, их черных дырах и звездообразовании, вызванном столкновениями», — говорит астрофизик Оливия Холмс из Университета Алабамы.
За миллиарды лет эти более мелкие, сталкивающиеся считается, что галактики объединились в более крупные галактики (включая Млечный Путь), которые сейчас доминируют во Вселенной. Исследователи называют их нашими «галактическими предками».
Возможно, мы даже сможем получить представление о том, как наша собственная галактика возникла и эволюционировала до той стадии, на которой она находится сегодня. Существуют различные несоответствия в отношении нашей родной галактики, которые все еще нуждаются в разрешении.
Теперь, когда астрономы увидели эти двойные активные галактические ядра (DAGN), они смогут убедиться, что это действительно то, чем они являются, и собирать дополнительную информацию о них по мере того, как наши телескопы и технология анализа изображений продолжают совершенствоваться.
«Последующие наблюдения за этими двумя системами позволят нам изучать процессы, которые имеют решающее значение для понимания галактик и их черных дыр как младенцев», — говорит астрофизик Джимми Ирвин из Университета Алабамы.
Исследование принято к публикации в The Astrophysical Journal и доступно для чтения на сервере препринтов arXiv.
