Астрономы нашли опрокинутую на бок сверхмассивную черную дыру

Исследователи обнаружили удивительный случай, когда черная дыра будто "перевернулась" и вращается в неожиданном направлении относительно галактики, которая ее окружает.

Об открытии рассказывают в NASA, передают OstanniPodii.com.

Галактика под названием NGC 5084 была известна уже много лет, но тайна ее центральной черной дыры скрывалась в старых архивах данных. Открытие стало возможным благодаря новым методам анализа изображений, разработанным в Исследовательском центре NASA имени Эймса в калифорнийской Кремниевой долине, чтобы по-новому взглянуть на архивные данные от рентгеновской обсерватории "Чандра".

Исследователи из Центра Эймса неожиданно обнаружили четыре длинных шлейфа плазмы -- горячего, заряженного газа -- исходящих от NGC 5084. Одна пара шлейфов простирается над и под плоскостью галактики. Удивительная вторая пара, образующая с первой форму "Х", лежит в самой плоскости галактики. Шлейфы горячего газа не часто наблюдаются в галактиках, и обычно их бывает лишь один или два.

То, что они увидели в данных "Чандры", показалось исследователям настолько странным, что они сразу же начали искать подтверждения, копаясь в архивах данных других телескопов и запрашивая новые наблюдения у двух мощных наземных обсерваторий.

Удивительный второй набор шлейфов был весомым доказательством того, что эта галактика содержит сверхмассивную черную дыру, но могли быть и другие объяснения. Архивные данные космического телескопа "Хаббл" и Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) обнаружили еще одну особенность NGC 5084: маленький, запыленный, внутренний диск, вращающийся вокруг центра галактики. Это тоже натолкнуло на мысль о наличии там черной дыры, и, на удивление, она вращается под углом 90 градусов к общему вращению галактики; черная дыра и ее диск, в некотором смысле, лежат на боку.

Дальнейший анализ NGC 5084 позволил астрономам ее исследовать, используя широкую полосу электромагнитного спектра -- от видимого света, который видел "Хаббл", до более длинных длин волн, наблюдаемых ALMA и Расширенной Очень большой решеткой (EVLA).

"Это было похоже на осмотр места преступления несколькими типами света", - сказал Борлафф, который также является первым автором статьи, сообщающей об этом открытии. "Сопоставление всех снимков вместе показало, что NGC 5084 сильно изменилась в своем недавнем прошлом".

"Обнаружение двух пар рентгеновских шлейфов в одной галактике является исключительным событием", - добавила Памела Маркум, астрофизик из Эймса и соавтор открытия. "Сочетание их необычной крестообразной структуры и "перевернутого" пылевого диска дает нам уникальную информацию об истории этой галактики".

Обычно астрономы ожидают, что рентгеновская энергия, излучаемая крупными галактиками, будет равномерно распределена в форме, похожей на сферу. Когда это не так, например, когда она сконцентрирована в виде набора рентгеновских шлейфов, астрономы знают, что в определенный момент галактику потрясло важное событие.

Возможные драматические моменты в ее истории, которые могли бы объяснить опрокинутую черную дыру NGC 5084 и двойной набор шлейфов, включают столкновение с другой галактикой и образование дымохода перегретого газа, вырывающегося из верхней и нижней части галактической плоскости.

Для определения, какое событие или события привели к нынешней странной структуре этой галактики, понадобятся дополнительные исследования. Но уже сейчас понятно, что невиданную ранее архитектуру NGC 5084 удалось обнаружить лишь благодаря архивным данным -- некоторым из них почти тридцатилетней давности -- в сочетании с новыми методами анализа.

Статья, представляющая это исследование, была опубликована 18 декабря в The Astrophysical Journal.

• Черные дыры