NuSTAR bada zagadkowy merger galaktyk

Supermasywna czarna dziura w centrum malutkiej galaktyki testuje wiedzę naukowców o tym co się dzieje gdy dwie galaktyki łączą się w jedną.

Was 49 to nazwa układu składającego się z dużej galaktyki dyskowej zwanej Was 49a i łączącej się z nią dużo mniejszej galaktyki karłowatej zwanej Was 49b. Galaktyka karłowata obiega centrum większej w odległości około 26 000 lat świetlnych od jej centrum aktualnie przelatując przez jej dysk. Dzięki misji Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) badacze odkryli, że galaktyka karłowata jest tak jasna w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego, że w jej centrum musi znajdować się supermasywna czarna dziura dużo większa i silniejsza niż oczekiwano.

To zupełnie nieoczekiwany układ, który podważa naszą obecną wiedzę o łączeniu się galaktyk –  mówi Nathan Secrest, główny autor artykułu opisującego odkrycie i badacz w US Naval Research Laboratory w Waszyngtonie.

Dane z misji NuSTAR oraz z przeglądu Sloan Digital Sky Survey wskazują, że masa czarnej dziury w centrum galaktyki karłowatej jest ogromna w porównaniu do galaktyk o podobnych rozmiarach i sięga 2 procent masy całej galaktyki.

Nie sądziliśmy, że galaktyki karłowate mogą posiadać tak masywne supermasywne czarne dziury mówi Secrest. Ta czarna dziura jest kilkaset razy masywniejsza niż oczekiwaliśmy po galaktyce tych rozmiarów.

Czarna dziura w centrum tej galaktyki karłowatej stanowi silnik napędzający aktywne jądro galaktyczne (AGN), kosmiczne zjawisko, w którym ekstremalnie wysokoenergetyczne promieniowanie emitowane jest z pobliża czarnej dziury pożerającej duże ilości gazu i pyłu. Ten konkretny AGN wydaje się być otoczony pierścieniem gazu i pyłu.

Zazwyczaj gdy dwie galaktyki zaczynają się ze sobą łączyć, czarna dziura wewnątrz większej galaktyki staje się aktywna i zaczyna łapczywie pożerać gaz i pył emitując przy tym wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie. Jednak w tym przypadku to mniejsza z dwóch galaktyk posiada jaśniejsze aktywne jądro galaktyczne z bardziej aktywną supermasywną czarną dziurą, podczas gdy czarna dziura w centrum większej galaktyki jest stosunkowo spokojna.

Optyczne zdjęcie układu Was 49 powstało dzięki obserwacjom prowadzonym za pomocą teleskopu Discovery Channel Telescope w Happy Jack w Arizonie wykorzystującego te same filtry barwne co w przeglądzie Sloan Digital Sky Survey. Z uwagi na fakt, że Was 49 jest tak daleko od nas, kolory zostały zoptymalizowane tak, aby oddzielić emisję pochodzącą od wysoko zjonizowanego gazu (różowy obszar wokół aktywnej supermasywnej czarnej dziury) od normalnego promieniowania gwiazd (zielony). Dzięki temu astronomowie mogli dokładniej określić rozmiar galaktyki karłowatej.

Źródło: NASA