|
Первая пара питающихся сверхмассивных черных дыр
|
|
|
|
Астрономы обнаружили первое подтвержденное двойное активное галактическое ядро в галактике типа «Зеленый горошек», выявив две сверхмассивные черные дыры, одновременно растущие внутри компактной, интенсивно звездообразующей системы. Рентгеновские наблюдения с помощью телескопа Chandra позволили разрешить две активно аккрецирующие черные дыры, а спектроскопия с помощью телескопа Keck подтвердила, что обе принадлежат одной и той же сливающейся галактике. Статья с описанием исследования была отправлена на сервер препринтов arXiv 20 июля.
|
|
|
|
Галактики типа «Зеленый горошек» считаются аналогами быстрорастущих галактик, населявших раннюю Вселенную, в локальной вселенной. Они имеют низкое содержание металлов (элементов, отличных от водорода и гелия), крошечные размеры и высокие темпы звездообразования относительно своей звездной массы. Они представляют собой важный класс галактик, поскольку служат уникальной лабораторией для понимания того, как звезды и массивные черные дыры формировались и эволюционировали в течение первых нескольких миллионов — миллиардов лет существования Вселенной.
|
|
|
|
В частности, обнаружение тесных пар черных дыр, питающих свои галактики, также известных как активные галактические ядра (АГЯ), в локальных аналогах полезно, поскольку они проливают свет на важнейший этап эволюции галактик и роста сверхмассивных черных дыр. Несмотря на обширные исследования, до настоящего времени ученым не удавалось подтвердить наличие двойной системы АГЯ среди галактик типа «Зеленый горошек».
|
|
|
|
|
|
|
В новом исследовании Константинос Курумпацакис из Чешской академии наук и его коллеги изучили галактику типа «Зеленый горошек», J1622+3521, известную своей хаотичной и неправильной структурой.
|
|
|
|
«Две горошины в стручке»
|
|
|
|
Исследователи, используя глубокие оптические изображения, обнаружили признаки слияния и наличие двух отдельных ядер в этой галактике. Чтобы подтвердить, являются ли эти два компонента отдельными, активно питающимися черными дырами, исследователи дополнительно проанализировали систему, используя данные рентгеновского излучения телескопа Chandra и спектроскопию телескопа Keck.
|
|
|
|
Данные Keck выявили классические признаки активно питающейся черной дыры — сильные эмиссионные линии, включая редкие линии «высокой ионизации», которые могут быть вызваны только интенсивным излучением активного ядра галактики (АГЯ). Они измерили точное красное смещение каждого компонента и обнаружили разницу в скоростях всего около 7 км/с между ними, в пределах погрешности измерения.
|
|
|
|
Исследователи говорят, что это согласуется с тем, что два ядра имеют общую системную скорость, что подтверждает идею о том, что это взаимодействующая система галактик, застигнутая в середине процесса слияния до того, как их черные дыры слились.
|
|
|
|
Используя Chandra, они точно определили местоположение двух отдельных источников рентгеновского излучения, которые точно совпали с положениями двух оптических ядер, разделенных расстоянием около 27 000 световых лет.
|
|
|
|
Команда также оценила массу каждой черной дыры примерно в 19,5 миллионов солнечных масс и 20,5 миллионов солнечных масс соответственно. Они также провели стандартную диагностику, которая разделяет свет, генерируемый черными дырами, от света, генерируемого обычным звездообразованием, что подтвердило, что эта система относится к категории активных галактических ядер (АГЯ). Это «независимо подтверждает интерпретацию двойного АГЯ, выведенную из рентгеновской светимости и широкого бальмеровского излучения», — пишут исследователи в статье.
|
|
|
|
Они также провели сравнение между конкретной высокоэнергетической эмиссионной линией (He II) и рентгеновской яркостью — ионизирующим излучением и аккреционной активностью — выявив значения, соответствующие ожидаемым для подлинной системы АГЯ. Они отмечают, что часть истинного излучения черных дыр может быть скрыта плотным газом — проблема, которую должны помочь решить будущие наблюдения в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне.
|
|
|
|
Открытие предполагает, что взаимодействие галактик может подпитывать одновременный рост нескольких сверхмассивных черных дыр даже в маломассивных, компактных системах. Следовательно, галактики типа «Зеленый горошек», такие как J1622+3521, могут скрывать подсказки о росте быстро аккрецирующих сверхмассивных черных дыр, наблюдаемых на больших красных смещениях.
|
|
|
|
Источник
|
