Виявлено чорну діру, що ховається в яскравій спіральній галактиці

Яскраві спіральні рукави та зоряна активність галактики Південна Вертушка, або Мессьє 83 (M83), засліплюють астрономів. Проте, глибоко в її світному центрі щось потужне залишалося невидимим - до цього часу.

Про відкриття розповідає блог Цікава наука (https://telegra.ph/Vebb-mozhlivo-rozkriv-divovizhnu-tayemnicyu-sp%D1%96ralnoi-galaktiki-04-29) з посиланням на пресреліз (https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_spots_clues_of_black_hole_at_heart_of_nearby_galaxy_M83) Європейського космічного агентства.
Нещодавні спостереження космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST), можливо, виявили довгоочікувані докази існування надмасивної чорної діри в ядрі цієї галактики.

Це відкриття, зроблене за допомогою Інструменту середнього інфрачервоного діапазону (MIRI) Вебба, знаменує собою значний зсув у нашому розумінні M83 та інших галактик, які колись вважалися системами, що складаються лише зі спалахів зореутворення.

M83 знаходиться всього за 15 мільйонів світлових років від нас -- відносно близько в космічному масштабі. Її класифікація як спіральної галактики з перемичкою та інтенсивною зореутворювальною активністю зробила її об'єктом частих досліджень.

Проте, попри десятиліття детального вивчення, дослідникам не вдалося виявити ознак активного галактичного ядра (AGN), яке зазвичай очікується в галактиках її розміру та структури.

Старіші оптичні та ближньо інфрачервоні спостереження вказували на складну центральну область галактики. Минулі зусилля навіть виявили кілька центрів-кандидатів, кожен з яких дещо відрізнявся за розташуванням і властивостями. Проте жодна з цих зон не дала достатньо доказів, щоб підтвердити наявність AGN. Якщо галактика містила надмасивну чорну діру, вона мала бути у стані спокою, прихованою або неймовірно слабкою.

Астрономи підозрювали, що густий пил може затуляти слабкі сигнали AGN, особливо в зоні ядрі спалаху зореутворення галактики. Чутливість Вебба в середньому інфрачервоному діапазоні змінила цю ситуацію. Завдяки MIRI дослідники тепер бачать те, що не могли побачити попередні інструменти.

Нове дослідження під керівництвом Свеа Ернандес повідомило про чітке виявлення високоіонізованого випромінювання в центрі M83. Це випромінювання вимагає енергій набагато вищих, ніж можуть генерувати типові зоряні процеси.

"Наше відкриття високоіонізованого неонового випромінювання в ядрі M83 було несподіваним", - каже Ернандес. "Ці сигнатури вимагають великої кількості енергії для виробництва -- більше, ніж можуть генерувати звичайні зорі. Це переконливо свідчить про наявність AGN, яке досі не вдавалося виявити".

"До Вебба у нас просто не було інструментів для виявлення таких слабких і високоіонізованих газових сигнатур в ядрі M83", - додає Свеа. "Тепер, з його неймовірною чутливістю в середньому інфрачервоному діапазоні, ми нарешті можемо дослідити ці приховані глибини галактики та виявити те, що колись було невидимим".

"Вебб революціонізує наше розуміння галактик", - сказала співавтор дослідження Лінда Сміт. "Роками астрономи безуспішно шукали чорну діру в M83. Тепер ми нарешті маємо переконливий доказ того, що вона може там існувати".

"Це відкриття демонструє, як Вебб робить несподівані прориви, - зазначила Сміт. "Астрономи вважали, що вони виключили наявність наднової в M83, але тепер у нас є свіжі докази, які ставлять під сумнів минулі припущення та відкривають нові шляхи для досліджень".

Десятиліттями M83 була хрестоматійним прикладом галактики зі спалахом зореутворення. Оптичні дані не вказували на наявність центральної чорної діри, але відкриття високоіонізаційних неонових ліній змінило цю картину. Діагностика в середньому інфрачервоному діапазоні, якому менше заважає пил, виявила те, що пропустили оптичні інструменти.

Дослідження закликає астрономів переосмислити те, що визначає галактику з вибухом зореутворенням. Завдяки JWST подібні приховані ядра незабаром можуть бути виявлені також в інших сусідніх системах.

Дослідження опубліковане в журналі The Astrophysical Journal.

Edit
Pub: 29 Apr 2025 01:09 UTC
Views: 19