Сверхмощная струя плазмы образовалась при столкновении галактики TXS 2116-077 с другой галактикой схожего размера. Благодаря относительно низкой яркости астрофизикам удалось рассмотреть ее источник.
Снимок релятивистской струи, сделанный учеными. Справа галактика TXS 2116-077, из центра которой исходит джет / © Paliya, Perez et al., The Astrophysical Journal, 2020
Исследователи из Клемсонского университета в США сообщили о подтвержденном обнаружении релятивистской струи плазмы (джета), возникшей при столкновении галактик. Ученым удалось заснять это явление в инфракрасном диапазоне, получив первое визуальное подтверждение того, что при слиянии двух столь масштабных космических объектов образуются мощные струи заряженных частиц.
Ранее астрофизики выяснили, что такие струи могут генерироваться в галактиках эллиптической формы, которые, в свою очередь, возникли в результате слияния двух спиральных звездных систем. Теперь у исследователей есть изображение, показывающее джет, возникший при таком слиянии, на ранних стадиях существования. Статья об открытии опубликована в The Astrophysical Journal.
Ученые уже много раз фотографировали столкновения галактик при помощи телескопов, а также получали изображения джетов. Но сделать снимок такой молодой релятивистской струи удалось впервые. Более того, благодаря тому, что яркость джета пока не очень высока, есть возможность хорошо рассмотреть объект, из которого струя исходит. «Как правило, струя излучает свет, который настолько силен, что мы не можем видеть галактику за ним, — говорит соавтор исследования Стефано Маркези. — Это все равно что пытаться смотреть на объект, а кто-то [в это же время] будет светить ярким фонарем вам в глаза».
Ранее считалось, что джеты генерируются относительно старыми эллиптическими галактиками с так называемыми активными ядрами, где происходят процессы, сопровождающиеся выбросами колоссальной энергии. Большинство ученых сходятся во мнении, что в таких активных ядрах расположены сверхмассивные черные дыры. При этом далеко не все ядра галактик с такими объектами в центре активны. Так, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути находится в условном «состоянии покоя».
Активные ядра постепенно увеличиваются за счет аккреции — гравитационного притягивания материи. Однако часть вещества выбрасывается наружу в виде плазменного джета. Излучая во Вселенную больше энергии за секунду, чем наше Солнце сгенерирует за все время своего существования, релятивистские струи фактически служат естественными космическими ускорителями частиц.
Джет, сфотографированный учеными, возник в результате столкновения галактики TXS 2116-077 со звездной системой примерно такой же массы. Для изучения необычного явления были использованы данные нескольких наземных телескопов, а также космической обсерватории Chandra. Сам же снимок был сделан с помощью 8,2-метрового оптического инфракрасного телескопа Subaru, принадлежащего японской Национальной астрономической обсерватории и расположенного на гавайском вулкане Мауна-Кеа.
