Обнаружена рекордно яркая галактика

Группа ученых под руководством Чао-вэй Цай, астронома из лаборатории реактивного движения NASA, обнаружила ряд галактик с рекордной светимостью, превышающей даже таковую у квазаров. Основным инструментом наблюдения за необычными объектами стал телескоп WISE. Исследование будет опубликовано сегодня в Astrophysical Journal (препринт), а кратко ознакомиться с ее содержимым можно на сайте JPL.

Авторы работы наблюдали за объектами, относящимися к классу гиперярких инфракрасных галактик. Астрономам удалось обнаружить их на ранних данных, полученных с космического телескопа WISE . Самый яркий из объектов, WISE J224607.57-052635.0, обладает светимостью, превышающей солнечную в 300 триллионов раз. Важно отметить, что светимость объектов изучалась в инфракрасном диапазоне, на основе излучения с длиной волны от 8 до 1000 микрометров.

Астрономы сравнили данные о яркости обнаруженных ими галактик с 116 ярчайшими квазарами. Сравнение проводилось в ИК-диапазоне, поскольку обнаруженные объекты окружены облаками пыли, поглощающими рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Из-за этого пыль нагревается и испускает тепловое излучение. На длинах волн 5,8 и 7,8 микрометров новые галактики ярче квазаров в среднем на 30-80 процентов.

Причина столь интенсивного свечения — гигантская черная дыра, расположенная в центре обнаруженных галактик. Оценки показывают, что ее масса превышает три миллиарда солнечных масс (в тысячу раз больше, чем предполагаемая черная дыра в центре Млечного Пути). Однако, красное смещение в спектре наблюдаемых объектов позволяет предположить, что мы видим их такими, какими они были всего спустя 1,3 миллиарда лет после Большого Взрыва. Возникает вопрос, как они могли собрать такую огромную массу за столь небольшое время, ведь существует определенный предел, ограничивающий скорость потребления вещества черной дырой. 

Авторы указывают, что ранее уже наблюдались нарушения этого предела, но случай наблюдаемых галактик особенный. Астрономы предполагают, что одним из возможных объяснений может быть то, что черные дыры в их центрах вращаются медленнее и за счет этого способны поглощать материал с большей скоростью. Это связано с меньшим «разбрасыванием» вещества аккреционного диска, образующегося вокруг супермассивного объекта. Другое объяснение — гораздо большая масса зародыша черной дыры.

Чтобы узнать механизм возникновения обнаруженных сверхярких галактик, астрономам предстоит узнать, какова точная масса черных дыр в их центрах. Это позволит лучше понять те эволюционные шаги, через которые проходят галактики.