Астрономы обнаружили чёрную дыру, «опрокинутую на бок»
NASA обнаружило необычный случай «перевёрнутой» чёрной дыры в галактике NGC 5084, которая вращается в неожиданном направлении относительно окружающей её галактики. Это открытие стало возможным благодаря новым методам анализа изображений, разработанным в Исследовательском центре Эймса NASA в Кремниевой долине (Калифорния).
Используя новые методы, астрономы неожиданно обнаружили четыре длинных шлейфа плазмы, исходящих из NGC 5084. Одна пара шлейфов простирается выше и ниже плоскости галактики. Вторая необычная пара, образующая форму «X» с первой, находится в самой плоскости галактики. Шлейфы горячего газа не часто встречаются в галактиках, и обычно присутствует только один или два.
Метод, раскрывающий такие неожиданные характеристики для галактики NGC 5084, был разработан исследователем из Эймса Алехандро Серрано Борлаффом и его коллегами для обнаружения слабых рентгеновских излучений в данных самого мощного в мире рентгеновского телескопа. То, что они увидели в данных «Чандры», показалось настолько странным, что они немедленно начали искать подтверждение, изучая архивные данные других телескопов и запрашивая новые наблюдения у двух мощных наземных обсерваторий.
Удивившая учёных вторая пара шлейфов была сильным признаком того, что эта галактика содержит сверхмассивную чёрную дыру, но могли быть и другие объяснения. Архивные данные космического телескопа «Хаббл» и ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) в Чили затем выявили ещё одну особенность NGC 5084: небольшой, пыльный внутренний диск, вращающийся вокруг центра галактики. Это также указывало на присутствие чёрной дыры, и, что удивительно, она вращается под углом 90° к вращению галактики в целом: диск и чёрная дыра, в некотором смысле, лежат на боку.
Последующие анализы NGC 5084 позволили исследователям изучить одну и ту же галактику, используя широкий диапазон электромагнитного спектра — от видимого спектра, наблюдаемого «Хабблом», до более длинных волн, наблюдаемых ALMA и Национальной радиоастрономической обсерватории близ Сокорро, Нью-Мексико Expanded Very Large Array.
«Это было похоже на осмотр места преступления с использованием нескольких типов излучения. Объединение всех изображений показало, что галактика NGC 5084 сильно изменилась в своём недавнем прошлом», — сказал Борлафф, который также является ведущим автором статьи.
«Обнаружение двух пар рентгеновских шлейфов в одной галактике является исключительным. Сочетание их необычной крестообразной структуры и "перевёрнутого", пыльного диска даёт нам уникальное представление об истории этой галактики», — добавила Памела Маркум, астрофизик из Эймса и соавтор открытия.
Обычно астрономы ожидают, что рентгеновская энергия, испускаемая крупными галактиками, будет распределена равномерно в виде сферы. Когда это не так, например, когда она сконцентрирована в наборе рентгеновских шлейфов, они знают, что в какой-то момент произошло значимое событие, которое изменило галактику.
Возможные драматические моменты в её истории, которые могли бы объяснить «перевёрнутую» чёрную дыру NGC 5084 и шлейфы, включают столкновение с другой галактикой и образование «течения» из перегретого газа, вырывающегося из верхней и нижней части галактической плоскости.
Для определения события или событий, приведших к нынешней странной структуре этой галактики, потребуются дополнительные исследования. Но никогда ранее не виденная архитектура NGC 5084 была обнаружена благодаря архивным данным — некоторые из которых почти трёхлетней давности — в сочетании с новыми методами анализа.