Изображение художника самой яркой известной галактики WISE J224607.57−052635.0 и трех сопутствующих галактик, из которых она снимает материал.
(Изображение: © NRAO / AUI / NSF, С. Дагнелло)
Кажется, что самая яркая известная галактика поглотила три меньшие галактики одновременно, раскрывая детали того, почему она сияла так ярко.
Это открытие может помочь объяснить, как гигантские черные дыры за такими необычными световыми шоу достигли чрезвычайно больших размеров в начале космической истории, согласно новому исследованию.
Считается, что сверхмассивные черные дыры с массами от миллионов до миллиардов Солнца скрываются в центрах большинства, если не всех, галактик. Когда эти гиганты поглощали материю, предыдущие исследования предполагали, что они испускают необычайно большое количество света и, вероятно, являются движущей силой квазаров - сверкающих динамо, которые являются одними из самых ярких объектов во вселенной. [Вот могучий квазар: наука за этими галактическими маяками]
Астрономы могут видеть квазары, которые сияют из самых дальних уголков космоса, что делает их одними из самых отдаленных известных объектов. Самые дальние квазары также являются самыми ранними квазарами, которые образовались во вселенной - чем дальше квазар, тем больше времени требуется его свету, чтобы достичь Земли.
Объяснение того, как черные дыры могли поглотить достаточно вещества, чтобы достичь сверхмассивных размеров в начале космической истории, оказалось чрезвычайно сложным для ученых. Таким образом, исследователи хотят изучить как можно больше ранних квазаров, чтобы узнать больше об их росте.
В этом новом исследовании ученые сосредоточились на квазаре WISE J224607.57−052635.0, расположенном примерно в 25 миллиардах световых лет от Земли. Эта галактика сравнительно небольшая - всего около одной десятой ширины Млечного пути, сообщил Space.com ведущий автор исследования Танио Диас Сантос, астрофизик из Университета Диего Порталеса в Сантьяго, Чили.
Однако этот маленький пыльный квазар - самая светящаяся из известных галактик. Он сияет примерно в 10 000 раз ярче, чем Млечный путь, и более чем в 100 триллионов раз ярче, чем солнце, - сказал Space.com соавтор исследования Эндрю Блейн, астрофизик из Лестерского университета в Англии.
WISE J224607.57−052635.0 также является одним из самых ранних известных квазаров, датируемых 12,4 миллиардами лет, всего 1,3 миллиарда лет после рождения Вселенной в Большом Взрыве. Исследователи утверждают, что WISE J224607.57−052635.0 и его братья все вместе известны как горячие, затененные пылью галактики или Hot DOGs.
Ученые проанализировали WISE J224607.57−052635.0, используя телескоп Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) в Чили и Очень большой массив Карла Дж. Янски в Нью-Мексико. Свои результаты они опубликовали сегодня (15 ноября) в журнале Science.
Группа Блена обнаружила три маленькие галактики, связанные с квазаром мостами из богатой углеродом пыли, похожей на дизельную сажу. «Эти галактики и мосты простираются в области пространства вокруг W2246, которая приблизительно соответствует размеру Млечного пути», - сказал Блейн.
Количество пыли в одном квазаре было в 1.7 миллиарда раз больше массы Солнца, а его спутниковые галактики содержали как минимум столько же пыли. «Мы считаем, что это первое обнаружение пыльных стримеров, соединяющих галактики в случае множественного слияния в такое раннее космическое время», - сказал Диас.
Элементы в этой пыли образуются и рассеиваются вокруг галактик в результате ядерных реакций внутри гигантских звезд. Это говорит о том, что газ, видимый вокруг этого квазара, был связан со звездообразованием до его драматического всплеска света, что может помочь осветить, как газ и пыль помогают строить галактики, сказал Блейн.
Исследователи предполагают, что слияния галактик и более мелких спутников могут не только обеспечить сырье для питания ярких квазаров, но и обеспечить большое количество пыли, чтобы скрыть его. Таким образом, эти открытия могут помочь объяснить появление этих ярких, пыльных галактик в начале космической истории, считают они.
