Галактика с двумя сердцами озадачила физиков. Уэбб показал: сверхмассивную чёрную дыру откинуло на 20 световых лет

Хроники космической аварии с отдачей в 340 км/с…

Астрономы с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» получили новые данные о необычной галактике NGC 4486B и приблизились к разгадке одной из её самых странных особенностей — двойного ядра.

NGC 4486B — компактная эллиптическая галактика в центре скопления Девы, примерно в 55 миллионах световых лет от Земли. Она сравнительно невелика: её эффективный радиус составляет около 620 световых лет, а суммарная масса звёзд — порядка шести миллиардов масс Солнца. Несмотря на скромные размеры, галактика давно привлекает внимание астрономов из-за своей необычной структуры.

Ещё наблюдения телескопа «Хаббл» показали, что в центре NGC 4486B находятся сразу два ярких пика — так называемое двойное ядро. Подобное явление известно и в галактике Андромеды. В случае NGC 4486B расстояние между двумя ядрами составляет около 39 световых лет, но происхождение этой структуры долгое время оставалось неясным.

Одно из возможных объяснений заключается в том, что вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики вращается вытянутый, асимметричный диск из звёзд. Чтобы проверить эту гипотезу, команда под руководством Бехзада Тахмасебзаде из Мичиганского университета провела детальные наблюдения с помощью инфракрасного спектрографа NIRSpec на борту JWST, дополнив их архивными данными «Хаббла».

Запрещённые знания хакеров — только для своих. Подпишитесь на нас

Новые измерения показали, что центральная область галактики имеет плоское ядро радиусом около 65 световых лет. При этом сверхмассивная чёрная дыра расположена не строго в центре, а смещена примерно на 19,5 светового года. Более того, она, по-видимому, движется относительно окружающих звёзд со скоростью порядка 16 километров в секунду.

По мнению авторов работы, эти признаки хорошо согласуются с моделью эксцентричного ядерного диска — структуры, в которой орбиты звёзд вытянуты и организованы схожим образом. Подобный диск может сформироваться после слияния чёрных дыр , когда объединённая сверхмассивная чёрная дыра получает что-то вроде толчка отдачи из-за асимметричного излучения гравитационных волн .

Исследователи отмечают, что результаты компьютерного моделирования таких дисков во многом совпадают с тем, что наблюдается в NGC 4486B. Например, более тусклый пик яркости совпадает с максимумом дисперсии скоростей звёзд — именно этого и следует ожидать, если диск наклонён почти ребром к наблюдателю.

Исходя из массы чёрной дыры и свойств двойного ядра, команда оценила величину гравитационного «пинка» примерно в 340 километров в секунду. При такой скорости чёрная дыра должна вернуться в центр галактики за время порядка 30 миллионов лет — по космическим меркам это совсем недавно.

Авторы подчёркивают, что NGC 4486B, несмотря на свой возраст и спокойный внешний вид, может скрывать последствия относительно недавнего слияния сверхмассивных чёрных дыр. Благодаря близости к Земле эта галактика становится редкой лабораторией, где можно изучать поведение чёрных дыр после слияний и связанные с этим процессы в ядрах галактик.