Галактика, сияющая как 300 триллионов Солнц

Астрономы обнаружили во Вселенной ярчайшую галактику, излучающую свет 300 триллионов Солнц. Это инфракрасное излучение, вероятно, исходит из активной черной дыры в центре этой галактики, сияние которой долетает до нас за 12,5 млрд. лет. Для подобных ярких космических объектов астрономы создали новый класс: ELIRGs - чрезвычайно светящиеся инфракрасные галактики (extremely luminous infrared galaxies).

Что находится в центре самой яркой галактики

Почти у всех галактик есть в центре сверхмассивная черная дыра. Наш Млечный Путь - не исключение. Астрономы уже очень давно исследуют роль этих гигантов в образовании и росте галактик в ранней Вселенной. Космический телескоп WISE позволяет им заглянуть в самые дальние регионы Вселенной.

Космический телескоп WISE Фото: © NASA/JPL-Caltech

Светящийся гигант в далеком Космосе

В этом поиске Чао Вэй Цаем (Chao-Wei Tsai) - JPL, Пасадена - и его коллегами уже обнаружен настоящий гигант. Сияние ярчайшей галактики WISE J224607.57-052635.0 достигает Земли через 12,5 млрд. лет. Ее светимость в инфракрасном диапазоне соответствует 300 триллионам Солнц. Поэтому наряду с некоторыми подобными галактиками она занесена астрономами в ELIRGs - класс чрезвычайно светящихся инфракрасных галактик.

"Мы заглядываем здесь в очень интенсивную фазу развития галактики"
Чао Вэй Цай.

Вероятно, это свет материи, поглощаемой черной дырой в центре галактики. Найти такую активную большую черную дыру в ранней Вселенной удается редко. Исследователи предполагают, что центр WISE J224607.57-052635.0 только что пережил особенно сильный всплеск роста.

Крайне прожорливая черная дыра

Но почему эта черная дыра столь гиперактивна и необычайно велика? Исследователи нашли три возможных объяснения:

1. Она могла быть непропорционально большой уже при формировании галактики, как объяснил астроном WISE Петер Айзенхард (Peter Eisenhardt) из JPLaborator.

"Если хотелось бы получить слона, нужно начать с слоненка".
Петер Айзенхард

2. Эта черная дыра разрывает так называемый предел Эддингтона, описывающий, сколько материи максимально может поглотить черная дыра в течение определенного периода. Так как нагретая материя дает мощное излучение, его давление отталкивает поступающее вещество - и ограничивает таким образом емкость черной дыры. Если сверхмассивная черная дыра сумеет преодолеть это ограничение, то она может приобрести такие гигантские размеры.

3. Черная дыра может также обойти предел Эддингтона путем очень медленного вращения, так как тогда окружающий газ меньше нагревается и давление излучения ниже.

"В результате черная дыра может поглощать материю быстрее, чем обычно считалось".
Чао Вэй Цай.

Поэтому настоящая фаза обжорства может длиться у галактического ядра сотни миллионов лет.

Самая яркая галактика - WISE J224607.57-052635.0 - могла бы выглядеть так Фото: © NASA/JPL-Caltech

WISE J224607.57-052635.0 - не единственная галактика в далеком космосе, которая сияет так необычно ярко. Только в данном исследовании астрономы обнаружили 20 подобных объектов. До сих пор они ускользали от наблюдения, так как пыль поглощает большую часть их видимого света. Эти галактики можно рассмотреть только в инфракрасном диапазоне. Высокое расширение телескопа WISE позволило заглянуть за пыльную завесу и подарило нам красоту этих звездных скоплений.

Исследователи полагают, что в ранней Вселенной можно отыскать еще много таких чрезвычайно светящихся галактик и хотят продолжить исследование WISE J224607.57-052635.0 и других ELIRGs, чтобы больше узнавать о причинах их яркости.

Источник: Astrophysical Journal