Недавно в космосе удалось обнаружить пример крайне редкого стечения обстоятельств: две дисковые галактики столкнулись почти «лоб в лоб», каждая в результате этого удара образовала вокруг себя кольцо, и получилась живописная картина, которая напомнила ученым глаза совы. Теперь в глубинах Вселенной нашли еще один очень похожий случай, причем даже более интересный. О нем ученые рассказали в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
За характерную форму этой новой галактики астрономы решили называть ее «Знаком бесконечности» — ∞ galaxy. Свет от нее летел к нам около восьми миллиардов лет. Следовательно, она предстает перед нами в том виде, в котором была еще в сравнительно молодой Вселенной — через пять миллиардов лет после Большого взрыва.
Это галактика с двумя ядрами, которые разделяет расстояние немногим более 30 тысяч световых лет. Это примерно в пять раз ближе, чем от Млечного Пути до его крупнейшей галактики-спутника — Большого Магелланова Облака. По сути, на самом деле «Знак бесконечности» — две галактики, которые тоже ударились друг в друга и стали кольцевыми, отсюда и сходство с «перевернутой восьмеркой».
В любом случае в каждом ядре предполагается существование сверхмассивной черной дыры. Масса каждой из них не уточняется, но ясно, что и та и другая очень активно поглощают окружающее вещество — это видно по идущему от галактических ядер яркому излучению.
Как подчеркнули ученые, уверенность в присутствии этих двух центральных черных дыр важна вот по какой причине: в месте соприкосновения «ударных» колец между двумя ядрами галактик прослеживается третья сверхмассивная черная дыра. Таким образом, можно сказать, что перед нами «тройная» галактика.
Поначалу предполагали, что посередине обосновалась не третья черная дыра, а всего лишь одна из двух, смещенная в результате столкновения. Но когда выяснилось, что обе остаются на своих местах, появилась новая версия: «дополнительная» сверхмассивная черная дыра образовалась не в результате слияния множества звезд, а непосредственно при коллапсе огромного количества газа в плотном сгустке. Это похоже на правду, к примеру, потому, что две встречные ударные волны действительно создали очень плотное скопление вещества.
Чтобы проверить эту версию, исследователи попытались измерить по особенностям в спектре света скорость вращения самой этой черной дыры и окружающего ее газа. Они объяснили, что в случае ее рождения внутри плотного сгустка межгалактического вещества их скорости должны примерно совпадать. Это оказалось действительно так.
Ученые давно собирают доказательства того, что сверхмассивные черные дыры в галактиках могут возникать путем прямого коллапса вещества. Такой сценарий хорошо объясняет накопившиеся за последние годы многочисленные наблюдения в ранней Вселенной: через какие-то сотни миллионов лет после Большого взрыва галактики были уже весьма массивны и содержали в себе внушительные ядра. Набор массы путем слияния и поглощения звезд — слишком медленный процесс для получения подобного результата в столь короткие сроки.