Астрономы нашли кольцо из мёртвых звёзд, рождённое в столкновении галактик

Комбинированное изображение галактики AM 0644-741 (справа) по наблюдениям "Хаббла" в оптическом диапазоне и "Чандры" в рентгеновском. Фиолетовые точки – рентгеновские источники.
Иллюстрация NASA/CXC/INAF/A. Wolter et al.; NASA/STScI.

Рентгеновский телескоп Chandra обнаружил кольцо из чёрных дыр и/или нейтронных звёзд, опоясывающее галактику AM 0644-741. Вероятно, оно появилось в результате столкновения последней со своим карликовым "собратом".

"Космическая драгоценность" ярко сияет в рентгеновском диапазоне, и природу такой светимости ещё только предстоит выяснить. Открытие описано в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal группой во главе с Микелой Мапелли (Michela Mapelli) из Национального института астрофизики Италии.

AM 0644-741 расположена в 300 миллионах световых лет от Земли и относится к кольцеобразным галактикам. Эти примечательные звёздные системы имеют плотное ядро, опоясанное протяжённым кольцом ярких молодых звёзд.

Как считает большинство специалистов, такие космические украшения возникают из-за столкновений галактик. Карликовая звёздная система врезается в ядро более крупного собрата, влекомая его притяжением. Этот катаклизм порождает кольцевые волны в межзвёздном газе "галактики-мишени", которые похожи на круги на воде от брошенного камня. Там, где плотность вещества достигает критической отметки, нарушается равновесие гравитационных сил, и комки вещества начинают расти под действием собственного тяготения. Так и появляется кольцо новых звёзд.

Таким образом, кольцеобразные галактики являются "живыми свидетелями" космических катаклизмов. Поэтому астрономы не сводят с них глаз и объективов.

 

На сей раз "Чандра" обозревала семь кольцеобразных галактик в поисках точечных источников рентгеновского излучения. Таким источником может быть тесная двойная система, одним из компонентов которой является обычная звезда, а второй – звезда нейтронная или же чёрная дыра. Мощная гравитация этого второго компаньона "крадёт" вещество звезды. Падая на "хищника", материя разогревается до огромных температур и светится в рентгеновском диапазоне.

Всего телескопу удалось обнаружить 63 источника в семи галактиках. Интересно, что 50 из них имеют светимость не менее 1032 ваттов. Такие "светильники" относятся к так называемым ультраярким рентгеновским источникам (УРИ). Они излучают в сотни и тысячи раз эффективнее, чем их нормальные коллеги.

Как уже говорилось, все кольцеобразные галактики "опоясаны" кольцом из звёзд. Но вокруг AM 0644-741 было обнаружено также и кольцо УРИ. Его точный состав пока не известен. В него могут входить и нейтронные звёзды, и чёрные дыры звёздной массы.

Как показали предшествующие исследования, те и другие объекты могут входить в состав двойных систем, являющихся УРИ. Не исключено также, что часть этих тел – чёрные дыры средней массы. К слову, этот класс космических объектов до сих пор изучен довольно слабо.

Но откуда вокруг AM 0644-741 взялось такое кольцо? Вероятно, в чёрные дыры и нейтронные звёзды превратились самые массивные светила из "обычного" звёздного кольца. Такие звёзды сгорают очень быстро, за десятки миллионов лет (для сравнения: Солнцу около пяти миллиардов), после чего исчезают в грандиозной вспышке сверхновой. На месте взрыва остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра.

Однако астрономам ещё предстоит ответить на вопрос, почему из семи исследованных галактик только одна оказалась опоясана столь впечатляющим украшением из мёртвых звёзд.

Возможно, что происхождение "рентгеновского кольца" связано с неким необычным сценарием столкновения, породившего звёздный "пояс" вокруг AM 0644-741. В этом случае дальнейшие исследования могут расширить наши представления о том, какими бывают эти катаклизмы.

Это не единственная загадка, связанная с AM 0644-741. Дело в том, что природа повышенной светимости ультраярких рентгеновских источников также остаётся неизвестной. Среди предложенных гипотез аномально быстрый рост нейтронной звезды или чёрной дыры, а также эффекты, связанные с конфигурацией магнитного поля. Но истинное положение дел только предстоит выяснить.

К слову, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее рассказывали о чёрной дыре, растянувшей галактику в жемчужную нить, и о том, что у гигантской чёрной дыры в центре Млечного Пути нашлись спутники звёздной массы. Также мы рассказывали о многочисленных слияниях чёрных дыр на окраинах спиральных галактик. Не обошли мы стороной и тему столкновения звёздных систем, рассказав, как "колбасная галактика" навсегда изменила облик Млечного Пути.

Сегодня

Борису Грызлову — 68

Борису Грызлову — 68

34 минуты назад