Бурное рождение квазара: ALMA раскрывает секреты самой яркой из известных нам галактик во Вселенной!
В самой яркой из всех известных во Вселенной галактик — квазаре W2246-0526, видимом с Земли таким, каким он был, когда возраст Вселенной составлял менее 10% ее нынешнего возраста идут мощнейшие турбулентные процессы, настолько сильные, что квазар выбрасывает наружу весь свой запас звездообразующего газа. Об этом свидетельствуют новые наблюдения с телескопом ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).
Квазары – это удаленные от нас галактики, в центрах которых находятся очень активные сверхмассивные черные дыры, выбрасывающие в пространство мощные струи частиц и излучения (джеты). Большинство квазаров очень яркие, но и среди этих ярких высокоэнергетических объектов выделяется небольшая группа объектов необычного типа «Hot DOGs» (что означает «Hot, Dust-Obscured Galaxies» - «горячие галактики, экранируемые пылью»). Лишь один из каждых 3000 наблюдаемых квазаров классифицируется как Hot DOGs. В их числе - галактика WISE J224607.57-052635.0, имеющая самую высокую светимость из всех известных во Вселенной галактик.
Группа исследователей под руководством Танио Диас-Сантос из Университета Диего Порталеса в Сантьяго использовала уникальные возможности телескопа ALMA, чтобы впервые заглянуть в недра W2246-0526 и проследить движение атомов ионизованного углерода между звездами галактики. ALMA обладает уникальной способностью детектировать слабое излучение миллиметрового диапазона, испускаемое атомарным углеродом.
“Оказалось, что большое количество этого межзвездного вещества находится в крайне турбулентном и динамичном состоянии и несется со скоростью около двух миллионов километров в час”, - объясняет Танио Диос-Сантос, главный автор работы.
Астрономы считают, что это турбулентное поведение может быть связано с крайне высокой светимостью галактики. W2246-0526 излучает столько же света, сколько примерно 350 триллионов Солнц. Эта фантастическая яркость возникает благодаря газовому диску, который разогревается до очень высоких температур в процессе своего движения по спиральной траектории к поверхности сверхмассивной черной дыры в ядре галактики. Однако, мы наблюдаем не непосредственно излучаемый ослепительно ярким аккреционным диском в центре объекта типа Hot DOG свет. Он вначале поглощается окружающей диск плотной пылевой оболочкой, а затем оболочка переизлучает поглощенную энергию в инфракрасных волнах. Из-за расширения Вселенной инфракрасное излучение W2246-0526 испытывает красное смещение в сторону миллиметровых волн, на которых ALMA особенно чувствительна.
Область вокруг черной дыры имеет по меньшей мере в 100 раз большую светимость, чем вся остальная галактика. И эта огромная энергия инфракрасного излучения оказывает непосредственное влияние на всю галактикy W2246-0526.
“Мы считаем, что гигантская энергия инфракрасного излучения приводит к тому, что вся галактика находится в стадии трансформации”, - говорит соавтор работы Петер Айзенхардт, научный сотрудник проекта WISE в Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене.
“С помощью телескопа ALMA мы увидели, что в этой галактике есть как бы пылающая печь, на которой кипит котелок и вот-вот выкипит”, - добавляет Роберто Ассеф, руководитель наблюдений ALMA, также сотрудник университета Diego Portales.
Если такие турбулентные процессы будут продолжаться, интенсивное инфракрасное излучение заставит «выкипеть» весь межзвездный газ, находящийся в этой галактике. Модели галактической эволюции, построенные на новых данных телескопа ALMA, показывают, что межзвездный газ уже выбрасывается из галактики во всех направлниях.
“Если такая картина сохранится, возможно, что W2246 в конце концов превратится в более традиционный квазар”,- заключает Мануэль Аравена, также сотрудник Университета Диего Порталеса. “Только непревзойденное разрешение, достигаемое с ALMA, может позволить нам увидеть этот объект с высоким разрешением и исследовать столь важный эпизод в жизни этой галактики”.
