НОВОСТИ КОСМОСА И АСТРОНОМИИ

Обнаружение галактических слияний вышло на новый уровень

В новом исследовании учеными под руководством Ребекки Невин была разработана компьютерная программа, которая позволяет просмотреть обзоры галактик и выявить широкий спектр признаков того, где может произойти их слияние. Кроме того программа позволяет распознать форму наблюдаемых галактик и то, как движутся звезды внутри них. По мнению Невин это очень важно, так как такие слияния могут быть необходимым шагом для формирования огромных спиральных галактик, таких как Млечный Путь, а также для образования в них новых звезд.

Слияние галактик, при котором две галактики объединяются на протяжении миллиардов лет в порой драматических вспышках света, не всегда легко обнаружить астрономам. Теперь ученые из Университета Колорадо в Боулдере разработали новую технику для обнаружения этих космических связей при съемках ночного неба. Результаты были представлены 8 января на брифинге для прессы на 233-м заседании Американского астрономического общества в Сиэтле.

«Цель состоит в том, чтобы создать самую большую выборку сливающихся галактик», — сказала Невин, аспирант кафедры астрофизики и планетологии (APS). «Люди смотрели на изображения галактик и не могли понять слияние это или нет, не хватало слишком многих галактик».

Чтобы определить местонахождение этих недостающих слияний, Невин и ее коллеги разработали серию симуляций, которые стремятся охватить широкий спектр различных способов, которыми две галактики могут столкнуться друг с другом. Работа Невина основана на наблюдениях Sloan Digital Sky Survey (SDSS), длительной переписи ночного неба, проведенной целой группой ученых. Исследователи, участвовавшие в этом работе, проанализировали снимки начиная с 1998 года, то есть около 500 миллионов космических снимков, многие из которых отображают далекие от Земли галактики.

«Эти модели слияния галактик позволяют нам проследить миллиарды лет эволюции напрямую, тогда как наблюдения реальных галактик ограничены отдельными моментами времени», — сказала Лаура Блеча, доцент Университета Флориды, которая руководила работой по моделированию.

Исследователи использовали это моделирование для обучения компьютерной программы и распознавания характерных признаков подобных союзов галактик. Команда, в которую входили Джулия Комерфорд из CU Boulder и Дженни Грин из Принстонского университета, затем использовала ту же программу для сканирования реальных изображений галактик, собранных SDSS.

И это сработало: в зависимости от типов участвующих галактик, техника команды ученых смогла правильно определять слияние галактик в 80% случаев и более. Более того, ученые не остановились на этом. Невин и ее коллеги также работают над включением измерений движения звезд в галактике или изучением их «кинематики».

нравится(1)не нравится(0)

Галактический Давид и Голиаф

Гравитационный танец между двумя галактиками в нашем местном районе привел к интригующим визуальным особенностям как видно на этом новом снимке от телескопа «Хаббл».

Крошечная NGC 1510 и ее колоссальный сосед NGC 1512 находятся в начале длительного слияния, что является важным процессом в эволюции галактики. Несмотря на меньший размер, NGC 1510 оказала значительное влияние на структуру NGC 1512 и количество звездообразования.

Галактики бывают разных форм и размеров, и астрономы используют этот факт, чтобы классифицировать их на основе их внешнего вида. NGC 1512, большая галактика слева на этом изображении, классифицируется как закрытая спираль. Крошечная NGC 1510 справа, с другой стороны, представляет собой карликовую галактику. Несмотря на их разные размеры, каждая галактика влияет на другую, вызывая медленные изменения в их структурах.

Стержень в NGC 1512 действует как космическая воронка, направляя сырье, необходимое для звездообразования из внешнего кольца, в сердце галактики. Этот трубопровод газа и пыли в NGC 1512 стимулирует интенсивное звездное рождение в ярком, синем, мерцающем внутреннем диске, известном как звездообразующее кольцо, которое охватывает 2400 световых лет.

Онлайн трансляция с телескопа

Считается, что и стержень, и звездообразное кольцо, по крайней мере, частично являются результатом космической «драки» между двумя галактиками — слияния, которое продолжается уже 400 миллионов лет.

NGC 1512, ранее была замечена Хабблом, также является родиной второй, более спокойной, звездообразующей области в ее внешнем кольце. Это кольцо усеяно десятками областей HII, где большие участки газообразного водорода подвергаются интенсивному излучению от соседних недавно образованных звезд. Это излучение заставляет газ светиться и создает яркие узлы света, видимые по всему кольцу.

Примечательно, что NGC 1512 простирается еще дальше, чем мы можем видеть на этом снимке — за пределами внешнего кольца — виднеются неправильные, похожие на сухожилия спиральные рукава, охватывающие NGC 1510. Эти огромные рукава считаются искаженными сильными гравитационными взаимодействиями с NGC 1510 и аккрецией материала из нее.

Постоянное взаимодействие с ее соседом закручивало газ и пыль в NGC 1510 в результате возникло звездообразование, которое было еще более интенсивным, чем в NGC 1512. Это заставляет галактику светиться синим оттенком, что свидетельствует о новых горячих звездах.

NGC 1510 — не единственная галактика, которая испытала массовые гравитационные силы приливов NGC 1512. Наблюдения, сделанные в 2015 году, показали, что внешние области спиральных рукавов NGC 1512 действительно были частью отдельной более старой галактики. Эта галактика была разорвана и поглощена NGC 1512, так же как и сейчас поглощается NGC 1510.

Вместе пара демонстрирует, как взаимодействие между галактиками, даже если они имеют самые разные размеры, может оказывать значительное влияние на их структуры, изменять динамику их составляющих газов и пыли и даже запускать звездообразование. Такие взаимодействия между галактиками и слияниями галактик в частности играют ключевую роль в эволюции галактик.

 

нравится(2)не нравится(0)

Источники: https://phys.org

Слияние галактик позволяет черным дырам поглощать гораздо больше материала

Черные дыры имеют «плохую репутацию» как объекты поглощающие все вокруг с невероятной скоростью. В действительности же звезды, газ и пыль могут вращаться вокруг черных дыр в течение длительного периода времени, пока не произойдет существенное разрушение материала.

Такое нарушение может возникнуть в результате слияния двух галактик. Когда галактики объединяются и их центральные черные дыры приближаются друг к другу, газ и пыль, находящиеся поблизости, выталкиваются на соответствующие черные дыры. Огромное количество излучения высокой энергии высвобождается, когда материальные спирали быстро направляются к голодной черной дыре, которая становится тем, что астрономы называют активным галактическим ядром (AGN).

Исследование, проведенное с помощью телескопа NuSTAR NASA, показало, что на поздних стадиях слияний галактик гораздо большее количество газа и пыли попадает в черную дыру, которую поглощает чрезвычайно яркое AGN. Совокупный эффект гравитации двух галактик замедляет скорости вращения газа и пыли, которые иначе могли бы свободно вращаться вокруг. Эта потеря энергии заставляет материал падать на черную дыру.

«Чем дальше от слияния, тем больше будет скрыто AGN», — сказал Клаудио Риччи, ведущий автор исследования, опубликованного в «Monthly Notices Royal Astronomical Society». «Галактики, которые еще далеки от слияния, полностью покрыты коконом газа и пыли».

Риччи и его коллеги наблюдали проникающее высокоэнергетическое рентгеновское излучение от 52 галактик. Около половины из них были на более поздних стадиях слияния. Поскольку NuSTAR очень чувствителен к обнаружению рентгеновских лучей с наибольшей энергией, критически важно установить, сколько света выходит из сферы газа и пыли, покрывающей AGN.

Исследователи сравнили наблюдения NuSTAR галактик с данными из обсерваторий XMM-Newton NASA Swift, Chandra и ESA, которые смотрят на более низкие энергетические компоненты рентгеновского спектра. И если рентгеновские лучи высокой энергии обнаружены от галактики, то рентгеновские лучи с низкой энергией — нет, что указывает на то, что AGN сильно затенен.

Исследование позволило подтвердить давнюю идею о том, что черная дыра AGN осуществляет большую часть своего «питания» во время поздних стадий слияния галактик.

«Сверхмассивная черная дыра быстро растет во время этих слияний», — сообщил Риччи. «В дальнейшем мы планируем прийти к пониманию таинственных истоков взаимоотношений между черной дырой и ее галактикой-хозяином».

нравится(2)не нравится(0)

Популярные статьи

Популярные блоги