Пронеслась сквозь галактику, навсегда ее изменив? Телескоп «Джеймс Уэбб» нашел необычный след черной дыры

Смотреть нужно на расстоянии 31 светового года от нашей Солнечной системы

Астрономы обнаружили в спиральной галактике NGC 3627, расположенной примерно в 31 световом годе от нашей Солнечной системы в созвездии Льва, сверхдлинный и узкий галактический след. Богатый газом и пылью след в длину достигает 20 тысяч световых лет — это примерно пятая часть диаметра всей нашей галактики, но ширину всего 650 световых лет. Возможно, его оставила пролетающая массивная черная дыра.

Хотя в Млечном Пути уже были обнаружены инверсионные следы, след NGC 3627 является самым четко очерченным из когда-либо обнаруженных и примечателен своими размерами. Исследование китайских астрономов, которое еще не прошло экспертную оценку, доступно в виде препринта на сервере arXiv.

Чжао (Zhao) и его соавтор Гуан-Синь Ли (Guang-Xing Li) наткнулись на галактический след, анализируя данные, собранные в рамках исследования «Физика ближайших галактик с высоким угловым разрешением» (PHANGS). С помощью различных телескопов, в том числе «Джеймс Уэбб» (JWST) и «Атакамская большая миллиметровая/субмиллиметровая решётка» (ALMA) в Чили, ученые стремились изучить, как газ и звездообразование влияют на структуру и эволюцию галактик и как галактики влияют на них. Хотя данные PHANGS-JWST показали, что шлейф NGC 3627 содержит частицы пыли, данные PHANGS-ALMA свидетельствуют о том, что он также богат монооксидом углерода.

След — это слабый линейный шлейф из газа и пыли, который заметно отличается от двух спиральных рукавов галактики. Основываясь на теоретической модели, разработанной Ли в 2021 году, Чжао и Ли считают, что за его появление, скорее всего, ответственен массивный компактный объект, например черная дыра. Согласно модели, когда объект пролетал через галактический диск, он вытеснял газ, оставляя после себя след, отмечающий его прохождение. Эта модель подтверждается огромной турбулентностью в хвосте кометы NGC 3627.

Особенности инверсионного следа позволили исследователям оценить, что компактный объект имел массу около 10 миллионов солнечных и пролетал мимо с головокружительной скоростью 300 километров в секунду — на 50% быстрее, чем текущий рекорд скорости для космического аппарата, установленный солнечным зондом Паркера. Дополнительные расчеты показывают, что инверсионный след образовался 20 миллионов лет назад, что относительно недавно по астрономическим меркам. Для сравнения: Млечному Пути более 13 миллиардов лет.

Хотя исследователи предположили, что компактный объект может быть огромной черной дырой, они отметили, что это также может быть плотное ядро карликовой галактики.

«В настоящее время, имея на руках эти данные, мы не можем однозначно сказать, какой из этих двух вариантов верен, — сказал Чжао. — Прогнозируемая масса подходит для обоих сценариев. Прямое обнаружение самого объекта очень затруднительно — если это тусклая карликовая галактика, то на расстоянии от NGC 3627 она будет слишком тусклой, чтобы ее можно было легко увидеть. Возможно, в будущем благодаря глубоким оптическим исследованиям или наблюдениям с очень высоким разрешением с помощью телескопа ALMA удастся обнаружить аналог».

Недавно ученые выяснили, что некоторые звезды могут выжить после встречи с черной дырой. Это наделяет их суперсилой — они сияют ярче и живут дольше.