Галактика Z 229-15 имеет гигантскую сверхмассивную черную дыру в центре, которая поглощает пыль, газ и мусор. По мере того, как этот материал движется по спирали в черную дыру на сверхвысоких скоростях, он нагревается и испускает свет, который ярче, чем свет всех звезд в галактике вместе взятых.
Сейфертовская галактика – спиральная, линзообразная или неправильная галактика с активным ядром, спектр излучения которого содержит множество ярких эмиссионных широких полос, что указывает на мощные выбросы газа со скоростями до нескольких тысяч километров в секунду. Такие галактики впервые описаны в 1943 году Карлом Сейфертом. Раньше считалось, что к числу сейфертовских галактик относится около 1 % наблюдаемых спиральных галактик, однако среди ярчайших галактик 16±5% галактик сейфертовские.
Сейфертовские галактики и квазары – два наиболее распространённых типа галактик с активным ядром, но, в отличие от квазаров, сейфертовские галактики находятся ближе, поэтому можно исследовать саму галактику, а не только активное ядро. Поэтому учёные активно изучают этот тип галактик в надежде приблизиться к пониманию природы квазаров.
В оптическом диапазоне эти галактики не отличаются от обычных спиральных, однако в других диапазонах мощности излучения их ядер сопоставимы с мощностью излучения всего Млечного пути.
Теория, объясняющая активность ядер, предполагает наличие сверхмассивной чёрной дыры (массой в десятки или сотни миллионов масс Солнца) в центре галактики и аккрецию вещества на неё.
Сейфертовские галактики являются галактиками Маркаряна.
В 1908 году Весто Слайфер и Эдвард Фат, работавшие в Ликской обсерватории, исследовали спектры «спиральных туманностей» – в то время ещё не было известно, что это отдельные галактики. В спектре сейфертовской галактики M 77 они обнаружили яркие и широкие эмиссионные линии и отметили, что похожие линии наблюдаются в спектрах планетарных туманностей.
В 1926 году Эдвин Хаббл заявил, что M 77 и еще две похожих «туманности» на самом деле находятся за пределами галактики. В 1943 году Карл Сейферт открыл другие галактики, похожие на M 77 и заметил, что у этих галактик очень яркие ядра, и что именно они являются источниками эмиссионных линий.
Изучение сейфертовских галактик продолжалось. Например, в 1968 году было выяснено, что размер области, которая излучает эмиссионные линии – порядка нескольких сотен парсек. С учетом того, что ядра могут менять свою яркость за годы, стало понятно, что и их размеры должны быть ограничены несколькими световыми годами.
В 1970-е годы было выяснено, что абсолютное большинство сейфертовских галактик – спиральные, но считалось, что из спиральных галактик сейфертовские составляют только 1% (более современные исследования показывают, что их 16±5% от ярчайших галактик из Пересмотренного каталога Шепли-Эймс).
Оказалось, что спектры сейфертовских галактик выглядят по-разному, и сначала их разделили на два типа, в зависимости от ширины эмиссионных линий – I и II. Однако, этого оказалось недостаточно, и были предложены промежуточные типы: 1,2, 1,5, 1,8 и 1,9.
На этом светящемся снимке галактика Z 229-15, запечатленная космическим телескопом «Хаббл». Она находится примерно в 390 миллионах световых лет от Земли в созвездии Лиры.
Z 229-15 – один из интересных небесных объектов. В ней есть активное галактическое ядро с квазаром, ее также относят к типу «сейфертовских». В таких галактиках спектр излучения содержит множество ярких широких полос, что указывает на мощные выбросы газа. Очень редко в сейфертовской галактике есть и квазар.
Активное галактическое ядро – это небольшая область в центре некоторых галактик, намного ярче, чем все остальные части. Такое происходит из-за черной дыры – материал, втянутый в черную дыру, на самом деле не падает прямо в нее, а втягивается во вращающийся диск, откуда уже неумолимо приближается к черной дыре. Этот диск материи становится настолько горячим, что высвобождает большое количество энергии.
Квазары – это особый тип активного галактического ядра. Они, как правило, очень яркие и очень далекие от Земли. Несколько сотен миллионов световых лет – это очень близко для квазара, что делает Z 229-15 уникальной.
Это спиральная галактика, у нее есть два почти ровных рукава, идущих слева и справа от ядра, которые встречаются со звездным кольцом на краю галактики. Кольцо голубоватого цвета, а сердцевина золотая и блестящая.
Есть вещи, которые не снились даже астрономам. Одним из них, несомненно, является объект, наблюдаемый космическим телескопом Хаббла.
Z 229-15, потому что этот космический джет, о котором мы говорим, находится примерно в 390 миллионах световых лет от Земли. Ученые уже признали этот объект одной из активных галактик, квазаром и даже сейфертовской галактикой. Однако новые ответы относительно фактической личности Z 229-15 несколько сбивают с толку.
Ученые не в состоянии отнести этот объект к одной категории. Это связано с тем, что его можно адаптировать к нескольким одновременно и он не будет противоречить принятым правилам. Почему в данном случае мы говорим сразу о трех объектах? Ключ к разгадке тайны лежит в черных дырах и их активности.
Когда эти гравитационно мощные монстры поглощают материю, она нагревается. Это происходит из-за трения, которое генерирует огромное количество энергии. При таких обстоятельствах можно говорить о существовании активной галактики. Z 229-15 удовлетворяет этому условию, потому что в его центре видна относительно высокая яркость.
Однако если учесть, что квазарами считаются достаточно яркие источники (требование, чтобы они были ярче остальной галактики), то речь идет о квазаре. Как правило, такие объекты далеки и точечны. Z 229-15, с другой стороны, находится относительно близко к Земле. Таким образом, головоломка частично собрана, но не полностью.
Классификация Z 229-15 затруднена, потому что этот объект подходит под три разных определения.
В науке мы всегда стараемся классифицировать вещи, разделив их на понятные категории. Но иногда ученые сталкиваются с вещами, которые раздвигают границы этих категорий, демонстрируя сразу несколько отличительных характеристик. Это случай Z 229-15, галактики, которая совмещает в себе черты сразу трех типов объектов.
Расположенная в 390 миллионах световых лет от Земли, это активная и большая спиральная галактика. И именно эта активность делает классификацию этого объекта такой сложной. Дело в том, что ее можно отнести сразу к трем типам – галактике Сейферта, квазару и активному ядру галактики (АЯГ).
Прежде всего, все эти метки связаны, но обычно существует четкое различие между ними. Связаны они сверхмассивной черной дырой в центре. В галактиках, которые получают одно или несколько из этих обозначений, черная дыра активно питается веществом вокруг себя.
Во время этого процесса материал, приближающийся к черной дыре, испытывает невероятные гравитационные силы, которые нагревают его из-за трения. И он начинает сиять невероятной энергией.
Когда это происходит, такой объект называется активным ядром галактики. Центральная область имеет более высокую светимость, чем обычные галактики. Как и следовало ожидать, Z 229-15 имеет АЯГ. Но это еще не все.
Когда АЯГ настолько яркие, что затмевают остальную часть галактики, они классифицируются как квазары. Квазары обычно находятся далеко и выглядят почти как точка; этот объект находится относительно близко к Земле, и поэтому центральная область Z 229-15 размыта яркостью его ядра.
Но вы можете ясно видеть окраины галактики с яркими спиральными рукавами, поэтому есть другое определение, которое также подходит этому объекту. Это галактика Сейферта – галактика, в которой сверхмассивная черная дыра очень активна, но галактика хорошо видна.
Таким образом, исследователи считают Z 229-15 матрешкой определений. Снаружи это галактика Сейферта, содержащая квазар, в котором, по определению, находится АЯГ.
Некоторые объекты в космосе объединяют в себе сразу несколько особенных характеристик, так что однозначно определить их происхождение невозможно.
По словам ученых, можно сказать, что Z 229-15 – это особый класс космических объектов, который не может иметь единой классификации.
• Во-первых, Z 229-15 все-таки действительно является спиральной галактикой, потому как большое количество звезд соединены в одну группу и связаны между собой гравитацией.
• Во-вторых, этот объект является галактикой с активным ядром. То есть в центре этой галактики находится активное ядро, которое представляет собой особый центральный регион, он излучает очень много света из-за деятельности сверхмассивной черной дыры. Но черные дыры не излучают света, а он выходит из аккреционного диска, который кружит вокруг черной дыры и состоит из вещества, притянутого к себе черной дырой. Вещество в этом диске настолько сильно нагревается, что выпускает огромное количество энергии, а потому центр галактики такой яркий.
• И, в-третьих, активное ядро галактики Z 229-15 также является квазаром, который представляет собой отдельный вид активных галактических ядер. Квазары являются одними из самых ярких объектов в космосе и находятся очень далеко от Земли. Изображение галактики Z 229-15 показывает, что из ее центра действительно выходит очень много света, а расстояние в 390 млн световых лет говорит о том, что это пусть и не очень далекий по космическим меркам, но все же квазар.
Но и это еще не все. В основном квазары выделяют так много света и являются такими яркими, что все остальные звезды в окружающей их галактике просто не видны. По словам ученых, если квазар не такой яркий, то галактика с активным ядром считается сейфертовской галактикой. На новом изображении телескопа Хаббл звезды в галактике видны, а значит все-таки это сейфертовская галактика.
Итак, в итоге получается, что далекий космический объект Z 229-15 технически является сейфертовской галактикой с активным галактическим ядром, которое принадлежит к подклассу квазаров. То есть сразу три важных типа космических объектов соединены в одном месте и данная галактика получила разные характерные особенности, что и усложняет ее классификацию.
|