С помощью космического телескопа Джеймса Уэбба и Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) в Чили астрономы обнаружили в спиральной галактике NGC 3627 беспрецедентно четкий космический «инверсионный след». Эта галактика расположена в созвездии Льва, примерно в 31 миллионе световых лет от Земли. Открытие названо «выдающимся» из-за его огромного размера и является наиболее четко очерченным следом такого рода из когда-либо найденных.
Протяженность гигантского шрама из газа и пыли составляет 20 000 световых лет, или 6 килопарсеков. Это примерно одна пятая диаметра нашей галактики Млечный Путь. При такой длине след остается чрезвычайно узким — всего 650 световых лет в ширину. Данные, полученные в рамках обзора PHANGS (Физика близлежащих галактик с высоким угловым разрешением), позволили определить его состав: частицы пыли, зафиксированные телескопом Уэбба, и угарный газ, обнаруженный решеткой ALMA.
Одной из ключевых характеристик этого следа является колоссальная турбулентность внутри него. По оценкам, он образовался около 20 миллионов лет назад. В астрономических масштабах это недавнее событие, учитывая, что возраст Млечного Пути превышает 13 миллиардов лет. Такая турбулентность и относительная «молодость» структуры подтверждают основную гипотезу ее происхождения.
Ведущая теория гласит, что след был оставлен массивным компактным объектом, который пронзил диск галактики. Наиболее вероятным кандидатом считается огромная черная дыра массой примерно в 10 миллионов солнечных масс. Этот сценарий соответствует теоретической модели, разработанной в 2021 году одним из соавторов исследования, Гуан-Син Ли.
Согласно этой модели, когда объект пролетал сквозь галактический диск, его гравитация сжимала окружающий газ, оставляя за собой видимый след как маркер своего пути. Расчетная скорость объекта составляет 300 километров в секунду (или 186 миль в секунду). Это на 50% превышает текущий рекорд скорости космического аппарата, установленный солнечным зондом Parker.
Однако существуют и альтернативные объяснения. Таким же массивным объектом, около 10 миллионов солнечных масс, могло быть плотное ядро карликовой галактики, поглощенной NGC 3627. Другой, менее проработанной версией, являются загадочные объекты, известные как «маленькие красные точки», хотя механизм их взаимодействия с галактическим газом пока не ясен.
Соавтор исследования Мэнке Чжао, аспирант астрономии в Нанкинском университете в Китае, признает существующую неопределенность: «С текущими данными мы не можем окончательно различить» сценарии с черной дырой и карликовой галактикой. Прямое обнаружение самого объекта крайне затруднительно из-за его тусклости на таком расстоянии.
Исследование, проведенное Мэнке Чжао и Гуан-Син Ли, на данный момент не прошло рецензирование и доступно в виде препринта на сервере arXiv. Ученые планируют продолжить изучение этого конкретного следа, а также будут искать другие подобные структуры в данных обзора PHANGS. Конечная цель — понять эволюцию и частоту появления таких «шрамов», что может пролить свет на «популяцию массивных темных объектов, пролетающих через галактические диски».
Изображение носит иллюстративный характер
Протяженность гигантского шрама из газа и пыли составляет 20 000 световых лет, или 6 килопарсеков. Это примерно одна пятая диаметра нашей галактики Млечный Путь. При такой длине след остается чрезвычайно узким — всего 650 световых лет в ширину. Данные, полученные в рамках обзора PHANGS (Физика близлежащих галактик с высоким угловым разрешением), позволили определить его состав: частицы пыли, зафиксированные телескопом Уэбба, и угарный газ, обнаруженный решеткой ALMA.
Одной из ключевых характеристик этого следа является колоссальная турбулентность внутри него. По оценкам, он образовался около 20 миллионов лет назад. В астрономических масштабах это недавнее событие, учитывая, что возраст Млечного Пути превышает 13 миллиардов лет. Такая турбулентность и относительная «молодость» структуры подтверждают основную гипотезу ее происхождения.
Ведущая теория гласит, что след был оставлен массивным компактным объектом, который пронзил диск галактики. Наиболее вероятным кандидатом считается огромная черная дыра массой примерно в 10 миллионов солнечных масс. Этот сценарий соответствует теоретической модели, разработанной в 2021 году одним из соавторов исследования, Гуан-Син Ли.
Согласно этой модели, когда объект пролетал сквозь галактический диск, его гравитация сжимала окружающий газ, оставляя за собой видимый след как маркер своего пути. Расчетная скорость объекта составляет 300 километров в секунду (или 186 миль в секунду). Это на 50% превышает текущий рекорд скорости космического аппарата, установленный солнечным зондом Parker.
Однако существуют и альтернативные объяснения. Таким же массивным объектом, около 10 миллионов солнечных масс, могло быть плотное ядро карликовой галактики, поглощенной NGC 3627. Другой, менее проработанной версией, являются загадочные объекты, известные как «маленькие красные точки», хотя механизм их взаимодействия с галактическим газом пока не ясен.
Соавтор исследования Мэнке Чжао, аспирант астрономии в Нанкинском университете в Китае, признает существующую неопределенность: «С текущими данными мы не можем окончательно различить» сценарии с черной дырой и карликовой галактикой. Прямое обнаружение самого объекта крайне затруднительно из-за его тусклости на таком расстоянии.
Исследование, проведенное Мэнке Чжао и Гуан-Син Ли, на данный момент не прошло рецензирование и доступно в виде препринта на сервере arXiv. Ученые планируют продолжить изучение этого конкретного следа, а также будут искать другие подобные структуры в данных обзора PHANGS. Конечная цель — понять эволюцию и частоту появления таких «шрамов», что может пролить свет на «популяцию массивных темных объектов, пролетающих через галактические диски».
