Scienty

Спиральная галактика Южная Вертушка (М83), находящаяся в созвездии Гидра, долгое время рассматривалась как типичный пример системы, в которой активно формируются звезды, не имеющей признаков активности сверхмассивной черной дыры в центре. Но недавние наблюдения, сделанные с помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб», показали, что в центре M83 находится компактный источник интенсивного излучения, свидетельствующий о наличии активного галактического ядра, поддерживаемого черной дырой.

Фото: img.freepik.com

Южная Вертушка является частью скопления галактик, включающего Центавр А – одного из ближайших к Местной группе, в которой расположен Млечный Путь. Внутри этой структуры происходят активные процессы: массивные звезды, находящиеся в молодости, взрываются как сверхновые, добавляя тяжелые элементы в межзвездное пространство. Однако все это может оказаться лишь внешней оболочкой.

Международная группа астрономов во главе со Свеа Хернандес из Института космических исследований в штате Мэриленд (США) впервые зафиксировала спектральные линии ионизированного неона V (Ne V) и неона VI (Ne VI) с помощью сверхчувствительного инфракрасного спектрографа MIRI, установленного на космическом телескопе «Уэбб». Эти линии являются одними из самых достоверных индикаторов наличия активного галактического ядра.

До этого момента в центре M83 не было зафиксировано подобных сигнатур ни в одном из диапазонов. К тому же, объяснить обнаруженные линии исключительно звездообразованием невозможно: для такой интенсивной ионизации неона требуется источник жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения.

Результаты научной работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, анализ данных показал, что источником излучения неона V (Ne V) является небольшая область, находящаяся на расстоянии около 58,7 световых лет и примерно в 456 световых годах от оптического центра галактики. В инфракрасном диапазоне она проявляется в виде отчетливой, точечной структуры.

Полученные сведения были сопоставлены с фотоионизационными моделями, однако последние, как правило, эффективны лишь при очень низкой плотности межзвездной среды – порядка 0,01 частицы на кубический сантиметр. В результате, ученые признали, что более подходящей заменой является слабый, но постоянный поток ионизирующего излучения, исходящий из центрального источника – вероятно, скрытого активного ядра с черной дырой.

Согласно новой модели, облако газа оказалось в зоне действия своеобразного «прожектора», расположенного в центре галактики. Этот свет, преодолевая слои пыли и газа, вызывает возбуждение атомов неона на значительном удалении от ядра. Ранее аналогичный эффект фиксировался в других галактиках, однако в М83 он зафиксирован впервые.

Хотя полученные сведения и выглядят многообещающими, их нельзя считать абсолютно точными: для окончательного подтверждения существования черной дыры в центральной области Южной Верушки исследователям потребуется провести дополнительные наблюдения в различных спектрах, включая рентгеновском и радиодиапазоне, и разработать более совершенные модели.