Зелени галактики – що е то?

Група астрономи под ръководството на Миша Ширмер от обсерваторията Джемини (Gemini Observatory) е открила 16 галактики, чиято отличителна черта е изпусканата от тях необичайна зелена светлина.

Всичко започнало с откриването на галактиката J224024,1−092748 (или просто J2240) в съзвездието Водолей, която ние виждаме такава, каквато е била тя преди 3,7 млрд. години. На едно от изображенията, получени от Канадско-френско-хавайския телескоп, Ширмер се натъкнал на обект, чийто вид го накарал да онемее – той изглеждал като галактика, но бил яркозелен. Откритието не приличало на нито една от галактиките, видени от астрономите по-рано, и било нещо абсолютно неочаквано в наши дни, когато е натрупан огромен опит в работата с галактиките. Ученият веднага подал заявка за наблюдаване на находката с по-мощния Very Large Telescope (VLT) на Европейската южна обсерватория (ESO), за да изясни какво предизвиква това необичайно светене.

След това откритие групата разгледала списък с почти милиард галактики и открила още 16 обекта с подобни свойства, което било потвърдено от допълнителни наблюдения с телескопа „Джемини Юг”. Тези галактики се оказали толкова редки, че в куб от пространството на наблюдаемата Вселена със страна 1,3 млрд. светлинни години средно има един такъв обект. Новият клас галактики били наречени „зелен фасул” (green bean galaxies), първо, поради техния цвят, и второ, защото външно те напомнят галактиките от типа „зелен грах”, само че по-големи от тях.

И все пак какво поражда толкова странното светене? В много обикновени галактики веществото около свръхмасивната черна дупка, намираща се в ядрото, интензивно излъчва в рентгеновия диапазон и йонизира газа (кислород) в околното пространство, като го кара да свети ярко. В типичните активни галактики такива области обикновено са малки, не повече от 10% от диаметъра на галактиката. А наблюденията на J2240 и още 15 „фасулски” галактики, открити в хода на изследванията, показали, че при тях тази област по някакви причини се е разраснала до грамадни размери и заема целия обем на галактиката. Конкретно при J2240 тя е едва ли не най-голямата и ярката от всички известни. Йонизираният кислород там свети в яркозелена светлина, което обяснява странния цвят на галактиката, отбелязват астрономите.

„Тези светещи области са фантастична възможност да се опитаме да разберем физиката на галактиките. Все едно да поставите медицински термометър в далечна галактика – разсъждава Ширмер. – Обикновено такива области са неголеми и неярки и се виждат само в близките галактики. А тук те са толкова огромни и ярки, че независимо от огромното разстояние може да се наблюдават във всички детайли.”

По-нататъшният анализ на допълнителните данни, получени в инфрачервения диапазон, поставил изследователите пред още една загадка. Оказало се, че черната дупка в центъра на J2240, която се предполага, че йонизира кислорода на огромно разстояние, е доста по-слабо активна, отколкото се очаквало въз основа на размера и яркостта на светещата област.

Астрономите смятат, че светещите области отразяват отдавна отминало състояние на централните черни дупки, когато последните са били доста по-активни. В бъдеще яркозеленото светене в J2240 постепенно ще затихва според това как остатъчното вещество ще премине през газовите облаци и ще се разсее в пространството.

Галактиките, в които активността на централната област угасва, както това се случва с J2240, се намират в доста бързотечаща фаза от своя живот. В ранната Вселена галактиките като цяло са били доста по-активни, в техните центрове бързо са „насъбирали тегло” масивните черни дупки, които поглъщали околните звезди и газ, а акреционните им дискове са сияели ярко, произвеждайки с лекота 100 пъти повече светлинна енергия, отколкото всички звезди в обикновените галактики, взети заедно.

„Светлинното ехо”, подобно на това, което се вижда в J2240, ще позволи на астрономите да изучат бързото затихване на активността на тези обекти и да разберат как, кога и защо затихва тяхното отделяне на енергия, а също да се опитат да изяснят защо виждаме толкова малко подобни обекти сред по-младите галактики.

Екипът на Ширмер възнамерява да продължи изследванията и да допълни получените данни с рентгенови и спектроскопски наблюдения.

Източник: ESO