AM 0644-741 — кузница космического кольца

С помощью рентгеновской обсерватории “Чандра” астрономы обнаружили кольцо черных дыр или нейтронных звезд в галактике AM 0644-741, находящейся на расстоянии 300 миллионов световых лет от Земли.

Это кольцо, хотя и не обладает властью над Средиземьем, но может помочь учёным лучше понять то, что происходит, когда галактики врезаются друг в друга в катастрофических событиях слияний.

Чтобы получить такое изображение галактики AM 0644-741 (сокращенно AM 0644), учёные объединили рентгеновские лучи от “Чандры” (фиолетовый цвет) с оптическими данными космического телескопа “Хаббла” (красный, зеленый и синий цвета). Рентгеновская обсерватория показывает присутствие очень ярких источников рентгеновского излучения, скорее всего, двойных систем, компонентами которых являются либо чёрные дыры звёздной массы, либо нейтронные звёзды. Результаты работы представлены в новой статье, ведущий автор которой Анна Вольтер является сотрудником из Брерской астрономической обсерватории в Милане, Италия.

Галактика AM 0644-741. Источник: X-ray: NASA/CXC/INAF/A. Wolter et al; Optical: NASA/STScI

А откуда появилось кольцо черных дыр или нейтронных звезд в объекте AM 0644? Астрономы считают, что оно было создано, когда некая галактика была поглощена другой под воздействием сильной гравитации. Первая галактика создала своеобразную рябь в газовом веществе второй галактики, расположенной в правом нижнем углу. Эти пульсации затем сформировали расширяющееся газовое кольцо, которое вызвало рождение новых звёзд. Первая галактика, возможно, находится в левом нижнем углу изображения.

Самые массивные из этих молодых звёзд по космическим меркам проживут очень короткие жизни — всего несколько десятков миллионов лет. После того, как они израсходуют своё ядерное топливо и взорвутся как сверхновых, то оставят после себя либо чёрные дыры с массами, обычно примерно в 5-20 раз превышающими массу Солнца, либо нейтронные звёзды с массой, приблизительно равной массе Солнца.

Некоторые из этих чёрных дыр или нейтронных звезд имеют близкие звёзды-компаньоны, из которого выкачивают в себя их вещество. Этот газ, падая в чёрную дыру или на нейтронную звезду, образует вращающийся диск, совсем как вода, кружащаяся вокруг стока в виде воронки, и нагревается посредством трения. Этот перегретый газ производит большое количество рентгеновских лучей, которые “Чандра” и наблюдает.

Ясно, что кольцо чёрных дыр и нейтронных звёзд интригует уже само по себе, в данных об объекте AM 0644 есть нечто ещё более необычное. Все источники рентгеновского снимка, обнаруженные в кольце AM 0644, настолько яркие, что их уверенно классифицируют как ультраяркие рентгеновские источники ultraluminous X-ray sources (ULXs). Это класс объектов производит в сотни и тысячи раз больше рентгеновского излучения, чем большинство «нормальных» двойных систем, в которых звезда-компаньон является нейтронной звездой или чёрной дырой. До недавнего времени большинство астрономов считали, что ULXs обычно содержат чёрные дыры звёздной массы, с возможным присутствием в некоторых случаях чёрных дыр промежуточной массы (intermediate-mass black holes, IMBHs), которые содержат более ста масс Солнца. Однако это предположение было опровергнуто, когда было обнаружено, что несколько ультраярких источников в других галактиках, включая M82 и M51, содержат нейтронные звезды.

Для интенсивного рентгеновского излучения в таких объектах было предложено несколько других объяснений, помимо теории о чёрных дырах средней массы. Они включают в себя предположения о необычайно быстром росте чёрной дыры или нейтронной звезды, или появление геометрических эффектов, обусловленных перемещениями падающего вещества вдоль силовых линий магнитного поля.

Идентификация отдельного ультраяркого источника в AM 0644 в настоящее время затруднена. Они могут быть смесью чёрных дыр и нейтронных звёзд , и также возможно, что все они являются чёрными дырами или нейтронными звёздами.

Не все источники рентгеновского излучения на изображении расположены в кольце AM 0644. Один из источников — это быстро растущая черная дыра, что находится позади галактики на расстоянии 9.1 миллиарда световых лет от Земли. Другим интересным источником, обнаруженным “Чандрой”, является растущая сверхмассивная черная дыра, расположенная в центре галактики. В новом исследовании учёные также использовали наблюдения “Чандры” за изучением шести других кольцевых галактик, в дополнение к AM 0644. Всего в семи галактиках было обнаружено 63 источника, 50 из которых — ультраяркие источники рентгена.Такие кольцевые галактики привлекают астрономов, потому что они являются идеальными испытательными площадками для изучения моделей формирования двойных звёзд и понимания происхождения ультраярких рентгеновских источников.

По информации Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

0

Автор публикации

не в сети 9 месяцев

Максим Коваленко

1
Комментарии: 0Публикации: 232Регистрация: 22-03-2018

Читайте также:

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Генерация пароля