Команда исследователей использовала ALMA, чтобы впервые проследить фактическое движение межзвездной среды галактики — газа и пыли между звездами. По словам Танио Диас-Сантоса из Университета Диего Порталеса в Сантьяго, Чили, они обнаружили галактику, «настолько хаотичную, что она разрывается на части."
Предыдущие исследования космического аппарата NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) показали, что галактика, получившая название W2246-0526, светится в инфракрасном свете так же интенсивно, как примерно 350 триллионов солнц.
Свидетельства убедительно свидетельствуют о том, что эта галактика представляет собой скрытый квазар, очень далекую галактику с ненасытно подпитываемой сверхмассивной черной дырой в центре, которая полностью скрыта за толстым слоем пыли.
Поразительная яркость этой галактики обеспечивается крошечным, но невероятно мощным газовым диском, который перегревается по спирали в сверхмассивной черной дыре. Затем свет от этого ослепительно яркого аккреционного диска поглощается окружающей пылью, которая повторно излучает энергию в виде инфракрасного света.
«Эти свойства превращают этот объект в зверя в инфракрасном диапазоне», — сказал Роберто Ассеф, астроном из Университета Диего Порталеса и руководитель группы наблюдателей ALMA. "Мощная инфракрасная энергия, излучаемая пылью, оказывает прямое и сильное воздействие на всю галактику, вызывая сильную турбулентность во всей межзвездной среде."
Астрономы сравнивают это бурное воздействие с котлом с кипящей водой. Они говорят, что если эти условия сохранятся, интенсивное инфракрасное излучение галактики выкипит весь ее межзвездный газ.
Эта галактика принадлежит к очень необычному типу квазаров, известных как Горячие, Затененные пылью галактики или Горячие СОБАКИ.
Эти предметы очень редки; только 1 из каждых 3000 квазаров, наблюдаемых WISE, принадлежит к этому классу.
Астрономы использовали ALMA, чтобы точно отобразить движение ионизированных атомов углерода по всей галактике. Эти атомы, являющиеся индикаторами межзвездного газа, естественным образом излучают инфракрасный свет, который становится смещенным до миллиметровых длин волн по мере того, как он путешествует на огромные космические расстояния до Земли из-за расширения Вселенной.
«Большое количество ионизированного углерода было обнаружено в чрезвычайно турбулентном динамическом состоянии по всей галактике», — описывает Диас-Сантос. Данные показывают, что этот межзвездный материал движется со скоростью от 500 до 600 километров в секунду по всей галактике.
Астрономы считают, что эта турбулентность в первую очередь связана с тем, что область вокруг черной дыры как минимум в 100 раз ярче, чем остальная часть галактики вместе взятых; в других квазарах доля гораздо скромнее. Это интенсивное, но локализованное излучение оказывает огромное давление на всю галактику, что может иметь разрушительный эффект.
«Мы подозревали, что эта галактика находится в стадии трансформации из-за огромного количества инфракрасной энергии, обнаруженной с помощью WISE», — сказал Питер Эйзенхардт из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. "Теперь ALMA показала нам, что бушующая печь в этой галактике заставляет горшок кипеть."
Современные модели галактической динамики в сочетании с данными ALMA показывают, что эта галактика нестабильна и ее межзвездный газ разносится во всех направлениях.
Это говорит о том, что дни Hot DOG в галактике сочтены, поскольку она превращается в более традиционный незатемненный квазар.
«Если эта модель продолжится, возможно, что в будущем W2246 в конечном итоге сбросит большую часть газа и пыли, которые он содержит», — заключает Мануэль Аравена, также из Университета Диего Порталеса. "Только ALMA с ее беспрецедентным разрешением может позволить нам увидеть этот объект в высоком разрешении и понять такой важный эпизод из жизни этой галактики."
Примечания:
"Поразительно однородная, высокотурбулентная межзвездная среда самой яркой галактики во Вселенной", автор Т. Диас-Сантос и др., и будет опубликован в Astrophysical Journal Letters.
Национальная радиоастрономическая обсерватория — объект Национального научного фонда, управляемый в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.
Команда состоит из T. Диас-Сантос (Университет Диего Порталес, Сантьяго, Чили), R. J. Ассеф (Университет Диего Порталес, Сантьяго, Чили), А. W. Блейн (Университет Лестера, Великобритания), C.-W. Цай (Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США), М. Аравена (Университет Диего Порталес, Сантьяго, Чили), P. Эйзенхардт (Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США), Дж. Ву (Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе, Калифорния, США), D. Стерна (Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США) и К. Мост (Лаборатория реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, Пасадена, Калифорния, США).
Международная астрономическая организация Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) является партнерством Европейской организации астрономических исследований в Южном полушарии (ESO), США.S.
Национальный научный фонд (NSF) и Национальные институты естественных наук (NINS) Японии в сотрудничестве с Республикой Чили. ALMA финансируется ESO от имени своих государств-членов, NSF в сотрудничестве с Национальным исследовательским советом Канады (NRC) и Национальным научным советом Тайваня (NSC) и NINS в сотрудничестве с Academia Sinica (AS) на Тайване. и Корейский институт астрономии и космических наук (KASI).
Строительством и эксплуатацией ALMA руководит ESO от имени государств-членов; Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO), управляемой Associated Universities, Inc. (AUI) от имени Северной Америки; и Национальной астрономической обсерваторией Японии (NAOJ) от имени Восточной Азии. Объединенная обсерватория ALMA (JAO) обеспечивает единое руководство и управление строительством, вводом в эксплуатацию и эксплуатацией ALMA.