Вчені довгий час вважали, що надмасивні чорні діри ховаються в серцях усіх великих галактик. Тому, відсутність виявлення такого космічного гіганта в центрі Південної Галактики Вітряк, офіційно відомої як Мессьє 83 (M83), була серйозною проблемою.
За допомогою космічного телескопа "Джеймс Вебб" (JWST) астрономи, можливо, розгадали цю головоломку, знайшовши перші докази існування надмасивної чорної діри в серці M83, також відомої як NGC 5236, спіральної галактики, розташованої на відстані близько 15 мільйонів світлових років.
Член команди Лінда Сміт з Інституту дослідження космосу за допомогою космічного телескопа заявила, що JWST здійснює революцію в розумінні галактик. За її словами, роками астрономи безуспішно шукали чорну діру в M83. І ось, нарешті, з’явилася переконлива підказка, яка свідчить про те, що вона може там бути.
Що таке надмасивні чорні діри?
Надмасивні чорні діри мають масу в мільйони або навіть мільярди разів більшу за масу Сонця. Розташовані в серцях далеких галактик, ці чорні діри досить помітні, коли вони активно живляться і оточені газом і пилом, які вони нагрівають, змушуючи їх яскраво сяяти.
Ці регіони, відомі як "активні галактичні ядра" (AGN), часто можна побачити навіть у галактиках, які в іншому випадку є занадто далекими і тьмяними, щоб їх можна було виявити.
Це змусило вчених припустити, що або надмасивна чорна діра в серці M83 дрімає (не активно поглинає матерію), або що AGN, яке вона живить, приховане товстим шаром пилу.
Друге пояснення підтверджується новими даними з JWST, який повною мірою використовує безпрецедентну чутливість і просторову роздільну здатність космічного телескопа вартістю 10 мільярдів доларів.
Згустки сильно іонізованого газу були тим самим "димом", що натякає на наявність прихованого AGN в серці M83.
Керівник групи Свеа Ернандес, вчений Європейського космічного агентства (ESA) в Інституті дослідження космосу за допомогою космічного телескопа, зазначила, що їхнє відкриття сильно іонізованого випромінювання неону в ядрі M83 було несподіваним. За її словами, для створення цих сигнатур потрібна велика кількість енергії, більше, ніж можуть генерувати звичайні зірки. Це переконливо свідчить про наявність AGN, який досі не вдавалося виявити.
Навіть вибухова смерть масивних зірок у наднових не могла забезпечити достатньо енергії для створення сигнатури, виявленої JWST. Це робить AGN найбільш вірогідним підозрюваним. Але не єдиним.
Команді, яка стоїть за цим відкриттям, тепер потрібно виключити інші можливі причини утворення сильно іонізованого газу неону, такі як ударні хвилі, що проходять крізь гази, які існують між зірками, "міжзоряне середовище".
Зараз астрономи продовжать дослідження M83 за допомогою космічного телескопа "Габбл", Великої міліметрової/субміліметрової решітки Атаками (ALMA) і Дуже великого телескопа (VLT).
Тим часом, це дослідження доводить, наскільки ефективним є JWST у відкритті досі небачених структур у космосі.
Сміт підсумувала, що це відкриття демонструє, як JWST робить несподівані прориви. Астрономи думали, що виключили AGN в M83, але тепер у нас є нові докази, які кидають виклик минулим припущенням і відкривають нові шляхи для дослідження.
Результати дослідження команди були опубліковані 17 квітня в The Astrophysical Journal.
Довідкова інформація
- James Webb Space Telescope (JWST): Космічний телескоп, розроблений NASA, ESA та CSA, призначений для інфрачервоної астрономії. Він є найбільшим та найпотужнішим космічним телескопом, запущеним у космос.
- Messier 83 (M83): Також відома як Південна Галактика Вітряк або NGC 5236, є спіральною галактикою, розташованою у сузір’ї Гідри на відстані приблизно 15 мільйонів світлових років від Землі.
- Supermassive Black Hole: Найбільший тип чорних дір, маса яких становить мільйони або мільярди мас Сонця. Вважається, що вони знаходяться в центрі більшості галактик.
- Active Galactic Nuclei (AGN): Компактні області в центрах деяких галактик, які випромінюють надзвичайно велику кількість енергії у вигляді електромагнітного випромінювання. Вважається, що AGN живляться від надмасивних чорних дір.
- Hubble Space Telescope: Космічний телескоп, запущений у 1990 році, який здійснив революцію в астрономії, надавши чіткі зображення далеких космічних об’єктів.
- Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA): Міжнародний астрономічний комплекс радіотелескопів, розташований у пустелі Атакама в Чилі. ALMA використовується для вивчення світла від найхолодніших об’єктів у Всесвіті.
- Very Large Telescope (VLT): Комплекс із чотирьох великих телескопів, розташованих в обсерваторії Паранал у Чилі. VLT є одним із найпотужніших наземних телескопів у світі.
