Международная группа астрономов под руководством индийских учёных из Университета CHRIST в Бангалоре сделала удивительное открытие. В гигантской спиральной галактике, расположенной на расстоянии 1,053 миллиарда световых лет от Земли, они обнаружили сверхмассивную чёрную дыру, масса которой в миллиарды раз превышает массу Солнца. Эта чёрная дыра генерирует колоссальные радиоструи, простирающиеся на 6 миллионов световых лет в поперечнике. Это одно из самых крупных известных явлений среди спиральных галактик, что ставит под сомнение общепринятые представления об эволюции галактик. Обычно такие мощные струи встречаются почти исключительно в эллиптических галактиках, а не в спиральных.
Это открытие также означает, что Млечный Путь потенциально может столкнуться с подобными энергетическими струями в будущем. Космические лучи, гамма-лучи и рентгеновские лучи, которые они производят, могут привести к хаосу в нашей Солнечной системе из-за возросшей радиации и даже вызвать массовое вымирание на Земле.
«Это открытие — больше, чем просто странность. Оно заставляет нас переосмыслить то, как эволюционируют галактики, как в них растут сверхмассивные черные дыры и формируют их среду», — говорит ведущий автор, профессор Джойдип Багчи из Университета CHRIST в Бангалоре. «Если спиральная галактика может не только выживать, но и процветать в таких экстремальных условиях, что это означает для будущего галактик, подобных нашему Млечному Пути? Может ли наша галактика когда-нибудь столкнуться с подобными высокоэнергетическими явлениями, которые могут серьёзно повлиять на выживание драгоценной жизни в ней?»
В новом исследовании, опубликованном на сайте Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, учёные раскрыли структуру и эволюцию спиральной галактики LEDA 1052974(2MASX J23453268−0449256 и т.д), которая в три раза больше Млечного Пути. Используя наблюдения с помощью космического телескопа «Хаббл», гигантского радиотелескопа метрового диапазона, Атакамской большой антенной решетки миллиметровых волн и многоволновой анализ, они обнаружили в её центре огромную сверхмассивную черную дыру и радиоструи, которые являются одними из крупнейших известных среди спиральных галактик, что делает это явление редким.
Традиционно учёные полагали, что бурная активность таких колоссальных струй сверхмассивных чёрных дыр нарушит тонкую структуру спиральной галактики. Однако, вопреки всем ожиданиям, LEDA 1052974 сохранила свою спокойную природу с чётко выраженными спиральными рукавами, светящейся ядерной перемычкой и нетронутым звёздным кольцом — и всё это при наличии одной из самых экстремальных чёрных дыр, когда-либо наблюдавшихся в подобных условиях. Галактика окружена огромным гало горячего, испускающего рентгеновские лучи газа, что даёт ключ к пониманию её истории. Хотя это гало медленно остывает с течением времени, струи чёрной дыры действуют как космическая печь, предотвращая образование новых звёзд, несмотря на наличие обильного материала для создания звёзд.
В центре"нашего" Млечного Пути находится [чёрная дыра] массой в 4,297 миллиона солнечных масс — Стрелец А (Sgr A*), но в настоящее время она находится в чрезвычайно тихом и спящем состоянии. Это может измениться, если газовое облако, звезда или даже небольшая карликовая галактика будут аккрецированы (фактически съедены), говорят исследователи, что потенциально вызовет значительную струйную активность. Такие события известны как события приливного разрушения (TDE), и несколько из них наблюдались в других галактиках, но не в Млечном Пути.
Если бы такие крупные струи вырывались из Sgr A*, их воздействие было бы обусловлено их силой, направлением и выходом энергии. Если бы струя была направлена близко к нашей солнечной системе, это могло бы привести к разрушению планетарных атмосфер, повреждению ДНК и увеличению частоты мутаций из-за воздействия радиации. Если бы Земля подверглась прямому или близкому воздействию струи, это могло бы разрушить наш озоновый слой и привести к массовому вымиранию.
Третья возможность заключается в том, что мощная струя может изменить межзвёздную среду и повлиять на звездообразование в определённых регионах, что и произошло в галактике, на которой сосредоточено внимание в новой статье. Астрономы полагают, что в прошлом в Млечном Пути, вероятно, наблюдались крупные радиовыбросы, и хотя они потенциально могут снова возникнуть в будущем, эксперты не могут сказать точно, когда это произойдёт, поскольку это зависит от многих факторов.
Группа исследователей также обнаружила, что 2MASX J23453268−0449256 может содержать в 10 раз больше таинственной и непонятной для нас "призрачной" тёмной материи, чем Млечный Путь, что имеет решающее значение для стабильности её быстро вращающегося диска. Эксперты утверждают, что, обнаружив беспрецедентный баланс между тёмной материей, активностью чёрных дыр и структурой галактики, их исследование открывает новые горизонты в астрофизике и космологии.
«Изучение столь редких галактик может дать важные подсказки о невидимых силах, управляющих Вселенной, включая природу тёмной материи, долгосрочную судьбу галактик и происхождение жизни», — сказал соавтор Шанкар Рэй, аспирант Университета CHRIST в Бангалоре. «В конечном итоге это исследование приближает нас на один шаг к разгадке тайн космоса, напоминая нам, что Вселенная всё ещё таит в себе сюрпризы, превосходящие наше воображение».