У новому дослідженні з використанням рентгенівської обсерваторії Чандра NASA відстежено дві пари надмасивних чорних дір у карликових галактиках на курсах зіткнення. Це перше свідчення такої неминучої зустрічі, що надає вченим важливу інформацію про зростання чорних дір у ранньому Всесвіті.
Злиття карликових галактик
За визначенням, карликові галактики містять зірки із загальною масою менше 3 мільярдів сонць — або приблизно в 20 разів менше, ніж Чумацький Шлях. Астрономи давно підозрюють, що карликові галактики зливаються, особливо у відносно ранньому Всесвіті, щоб вирости у більші галактики, які можна побачити сьогодні. Однак сучасна технологія не може спостерігати перше покоління злиття карликових галактик, оскільки вони надзвичайно слабкі на великій відстані. Ще одна тактика — шукати злиття карликових галактик ближче — на сьогодні не була успішною.
Нове дослідження подолало ці проблеми шляхом проведення систематичного огляду глибинних рентгенівських спостережень Chandra та порівняння їх з інфрачервоними даними від Wide Infrared Survey Explorer (WISE) та оптичними даними від канадсько-французько-гавайського телескопа (CFHT).
Чандра була особливо цінною для цього дослідження, оскільки матеріал, що оточує чорні діри, може нагріватися до мільйонів градусів, створюючи велику кількість рентгенівського випромінювання. Команда шукала пари яскравих джерел рентгенівського випромінювання в карликових галактиках, що стикаються, як доказ двох чорних дір, і виявила два приклади.
Мірабіліс
Одна пара знаходиться в скупченні галактик Abell 133, розташованому на відстані 760 мільйонів світлових років від Землі, як видно на складеному зображенні ліворуч. Дані рентгенівського знімка Chandra позначено рожевим кольором, а оптичні дані CFHT — синім. Ця пара карликових галактик, здається, перебуває на пізніх стадіях злиття, і демонструє довгий хвіст, спричинений приливними ефектами від зіткнення. Автори нового дослідження дали парі прізвисько «Мірабіліс» на честь зникаючого виду колібрі, відомого своїми надзвичайно довгими хвостами. Вибрано лише одну назву, тому що злиття двох галактик в одну майже завершено. Два джерела Chandra показують рентгенівське випромінювання матеріалу навколо чорних дір у кожній галактиці.
Elstir і Vinteuil
Інша пара була виявлена в Abell 1758S, скупченні галактик приблизно за 3,2 мільярда світлових років від нас. Зведене зображення від Chandra та CFHT наведено праворуч, з використанням тих самих кольорів, що й для Mirabilis. Дослідники назвали карликові галактики, що зливаються, «Elstir» і «Vinteuil» на честь вигаданих художників із «У пошуках втраченого часу» Марселя Пруста. Вінтей — це галактика вгорі, а Ельстір — галактика внизу. Обидві мають джерела Чандри, пов’язані з ними, знову ж таки з рентгенівських променів матеріалу навколо чорних дір у кожній галактиці. Дослідники вважають, що ці дві галактики були спіймані на ранніх стадіях злиття, у результаті чого між двома галактиками, що стикаються, утворився міст із зірок і газу від їхньої гравітаційної взаємодії.
Деталі злиття чорних дір і карликових галактик можуть дати розуміння минулого нашого Чумацького Шляху. Вчені вважають, що майже всі галактики виникли як карликові або інші типи малих галактик і зростали протягом мільярдів років шляхом злиття. Подальші спостереження за цими двома системами дозволять астрономам вивчати процеси, які є вирішальними для розуміння галактик та їхніх чорних дір на найраніших стадіях Всесвіту.
