Самая яркая галактика Вселенной оказалась "каннибалом"

Ярчайшая галактика Вселенной, W2246-0526, расположенная в созвездии Водолея, недавно разорвала на части и поглотила останки сразу трех своих спутников, что может объяснять невероятную силу ее сияния. Об этом пишут ученые НАСА в статье, опубликованной в журнале Science.

Мы знали, что у этой галактики есть три крупных спутника, но в прошлом мы не находили никаких намеков на то, что черная дыра в ее центре как-то взаимодействует с ними. Мы даже не пытались искать следы "каннибализма". Поэтому первые данные и снимки с ALMA стали большой неожиданностью для нас", — заявил Питер Эйзенхардт (Peter Eisenhardt) из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (США).

Эйзенхардт и его коллеги открыли галактику W2246-0526 три года назад, изучая снимки, полученные космическим телескопом WISE во время "холодной" фазы его работы в 2010 году. Все они относятся к категории так называемых гиперярких инфракрасных галактик, крайне необычных объектов, существовавших в ранней Вселенной.

Астрономы называют такие галактики "хот-догами" из-за окружающей их толстой "шубы" из горячей пыли (hot dust-obscured galaxy, hot DOG), скрывающей их от взора оптических телескопов. В общей сложности им удалось найти около 20 ранее неизвестных объектов этого типа, в том числе и нового рекордсмена, измерить их яркость, массу и свойства сверхтяжелых черных дыр в их центрах. 

Когда ученые измерили массу черной дыры в центре W2246-0526, они не поверили своим глазам  – она оказалась тяжелее Солнца как минимум в три миллиарда раз. Подобный вывод крайне удивил астрофизиков. Дело в том, что мы видим эту галактику в том состоянии, в котором она существовала примерно 12 миллиардов лет назад, через 1,3 миллиарда лет после Большого Взрыва.

Этого времени, как сегодня считают астрофизики, просто не должно было хватить для  того, чтобы эта дыра достигла современных гаргантюанских размеров, даже если бы она беспрерывно поглощала максимальные количества материи, допустимые с точки зрения теории. 

Астрономы НАСА нашли один из возможных ответов на этот вопрос, наблюдая за окрестностями W2246-0526 при помощи микроволнового телескопа ALMA, способного следить за движением даже самых холодных скоплений газа и пыли.

Эти снимки неожиданным образом показали, что черная дыра-"гаргантюа" и сама W2246-0526 были соединены толстыми линиями из холодного газа и пыли с тремя спутниками этого "звездного мегаполиса". Их наличие, в свою очередь, говорит о том, что ярчайшая галактика Вселенной сейчас разрывает на части своих ближайших соседей и высасывает из них весь газ, пыль и темную материю.

Почти вся эта материя, как обнаружили ученые, попадает не на окраины W2246-0526, а в ее центральную часть, где ее захватывает притяжение черной дыры. Небольшая часть этого газа и пыли поглощается сингулярностью, а большая часть выбрасывается назад в виде раскаленных "объедков", вырабатывающих огромное количество света и других форм излучения. 

В прошлом, как предполагают ученые, W2246-0526 могла захватить и уничтожить и многие другие соседние галактики. Подобная форма "каннибализма", как считают Эйзенхардт и его коллеги, была характерна и для других "хот-догов". 

Это может объяснять, почему ученые часто находят в ранней Вселенной необычно яркие галактики с невозможно крупными черными дырами, и почему сами хот-доги скрываются от внешнего мира под толстым коконом из пыли и газа, состоящим, по всей видимости, из останков их прошлых трапез.