Сюрприз для астрономов: обнаружены черная дыра и галактики, которых не должно быть

Астрономы стали свидетелями слияния трех массивных галактик, в центре одной из которых находится активная сверхмассивная черная дыра, создающая один из самых ярких объектов во Вселенной. Это открытие поможет астрономам лучше понять эволюцию сверхмассивных черных дыр и галактик в первый миллиард лет после Большого взрыва. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysicals, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Инфракрасные приборы космического телескопа Уэбб обнаружили процесс слияния крупной галактики с менее массивными двумя галактиками-спутниками. В центре первой галактики находится активное ядро, где расположена активная сверхмассивная черная дыра, создающая квазар, получивший название PJ308-21.

Ученых ожидал сюрприз

Астрономы выяснили, что масса черной дыры в 2 млрд раз больше массы Солнца. Оказалось, что и черная дыра и галактики, участвующие в слиянии находятся на высшей стадии своей эволюции, то есть полностью сформированы. Это был сюрприз для ученых, учитывая то, что все эти объекты существовали, когда Вселенной было менее 1 млрд лет. Для такой стадии эволюции объектам нужно было несколько миллиардов лет. Ученые пришли к выводу, что черная дыра будет еще больше расти, ведь столкновение и слияние галактик принесет ей больше материи для питания.

Один из самых ярких объектов во Вселенной

Как уже было сказано выше, квазар PJ308-21 был создан сверхмассивной черной дырой. Они появляются из-за того, что вокруг черной дыры с активным питанием находится облако из материи или аккреционный диск. Из него материя попадает в черную дыру. Под влиянием гравитации черной дыры диск раскручивается и нагревается до температуры примерно 67 тысяч градусов Цельсия. Это приводит к тому, что диск излучает свет во всем электромагнитном спектре. Таким образом квазар становится ярче, чем вся остальная галактика. Поэтому квазары считаются одними из самых ярких объектов во Вселенной.

Металлы в астрономии и особенности трех галактик

Ранняя Вселенная была наполнена водородом, самым легким химическим элементом, и небольшим количеством гелия. Именно они стали основой для первых звезд и галактик. Но за время своей жизни эти звезды создали в своих ядрах более тяжелые, чем водород и гелий, химические элементы. В астрономии их называют металлами.

После того, как первые популяции звезд взорвались сверхновыми, они рассеяли металлы по галактикам и эти элементы стали основой для следующих поколений звезд. Таким образом звезды и галактики все больше обогащались металлами.

Астрономы выяснили, что активное ядро галактики, где находится квазар PJ308-21 имеет очень много металлов, а газ и пыль вокруг него фотоионизируются. То есть частицы света, фотоны, обеспечивают энергию, необходимую электронам для выхода из атомов и происходит создание электрически заряженных ионов.

Одна из галактик, которая сливается с галактикой, где находится PJ308-21, также имеет много металлов, а ее материя частично фотоионизируется излучением квазара. Фотоионизация также происходит и во второй галактике-спутнике, но там она вызвана бурным образованием новых звезд. В тоже время эта галактика содержит меньше металлов, чем остальные две.

По словам ученых, благодаря высокой чувствительности приборов телескопа Уэбб, им удалось изучить квазар и галактики с беспрецедентной детализацией в настолько далекой части Вселенной.

Как уже писал Фокус, астрономы решили произвести революцию в определении планет. Ученые предлагают новое определение тому, что представляет собой планета, которое будет включать миры за пределами Солнечной системы.

Также Фокус писал о том, что ученые получили изображение слияния спиральной и эллиптической галактики почти одинаковой массы. Но на снимке видно, что одна из галактик намного больше и напоминает по форме пингвина. Этому есть объяснение.