Эта галактика под названием NGC 5084 была известна уже много лет, но секрет её центральной чёрной дыры был скрыт в старых архивах данных. Это открытие стало возможным благодаря новым методам анализа изображений, разработанным в Исследовательском центре Эймса НАСА в Кремниевой долине в Калифорнии, чтобы по-новому взглянуть на архивные данные рентгеновской обсерватории «Чандра».
Используя новые методы, астрономы из Эймса неожиданно обнаружили четыре длинных шлейфа плазмы — горячего заряженного газа — исходящих от NGC 5084. Одна пара шлейфов простирается над плоскостью галактики и под ней. Удивительно, но вторая пара, образующая с первой форму буквы «X», находится в самой плоскости галактики. Шлейфы горячего газа нечасто встречаются в галактиках, и обычно их всего один или два.
Метод, позволивший выявить такие неожиданные характеристики галактики NGC 5084, был разработан учёным-исследователем Эймса Алехандро Серрано Борлаффом и его коллегами для обнаружения низкоинтенсивного рентгеновского излучения в данных, полученных с помощью самого мощного в мире рентгеновского телескопа. То, что они увидели в данных «Чандры», показалось им настолько странным, что они сразу же попытались это подтвердить, изучив архивы данных других телескопов и запросив новые наблюдения у двух мощных наземных обсерваторий.
Удивительно, но второй набор шлейфов стал явным признаком того, что в этой галактике находится сверхмассивная чёрная дыра, но могли быть и другие объяснения. Архивные данные, полученные с помощью космического телескопа «Хаббл» НАСА и Большой миллиметровой/субмиллиметровой радиоинтерферометрической сети (ALMA) в Чили, выявили ещё одну особенность NGC 5084: небольшой пыльный внутренний диск, вращающийся вокруг центра галактики. Это тоже указывает на наличие там чёрной дыры, и, что удивительно, она вращается под углом 90 градусов к общему вращению галактики; диск и чёрная дыра в некотором смысле лежат на боку.
Последующий анализ NGC 5084 позволил исследователям изучить ту же галактику в широком диапазоне электромагнитного спектра — от видимого света, наблюдаемого «Хабблом», до более длинных волн, наблюдаемых ALMA и Расширенной очень большой антенной решёткой Национальной радиоастрономической обсерватории в Сокорро, штат Нью-Мексико.
«Это было похоже на осмотр места преступления при разном освещении», — сказал Борлафф, который также является первым автором статьи об открытии. «Сопоставление всех снимков показало, что NGC 5084 сильно изменилась за последнее время».
«Обнаружение двух пар рентгеновских шлейфов в одной галактике — исключительное событие», — добавила Памела Маркум, астрофизик из Эймса и соавтор открытия. «Сочетание их необычной крестообразной структуры и «перевёрнутого» пылевого диска даёт нам уникальное представление об истории этой галактики».
Как правило, астрономы ожидают, что рентгеновское излучение, испускаемое большими галактиками, будет распределяться равномерно в форме, близкой к сферической. Если это не так, например, если оно сконцентрировано в нескольких рентгеновских шлейфах, они знают, что в какой-то момент в галактике произошло крупное событие.
Возможные драматические моменты в её истории, которые могли бы объяснить наличие у NGC 5084 перевёрнутой чёрной дыры и двойных шлейфов, включают столкновение с другой галактикой и образование трубы из перегретого газа, выходящей из верхней и нижней частей галактической плоскости.
Потребуются дополнительные исследования, чтобы определить, какое событие или события привели к нынешней странной структуре этой галактики. Но уже сейчас ясно, что невиданная ранее архитектура NGC 5084 была обнаружена только благодаря архивным данным — некоторым из них почти три десятилетия — в сочетании с новыми методами анализа.
Источник: НАСА
На изображении:
Изображение ядра галактики NGC 5084, полученное космическим телескопом «Хаббл». Темная вертикальная линия в центре показывает кривую пылевого диска, вращающегося вокруг ядра, наличие которого указывает на наличие внутри сверхмассивной черной дыры. Диск и черная дыра имеют одинаковую ориентацию, полностью противоположную горизонтальной ориентации галактики.
NASA/STScI, М. А. Малкан, Б. Буазель, А. С. Борлафф. HST WFPC2, WFC3/IR/UVIS.
Дополнительные материалы
