Далёкая галактика проглотила своих соседей и осталась одна
Более 13 миллиардов лет назад сформировались первые галактики во Вселенной. Они были эллиптическими, с промежуточными черными дырами в центрах. Галактики окружали ореолы из звезд, газа и пыли. Со временем эти галактики эволюционировали, сплющившись в диски с большой выпуклостью посередине. Затем они были притянуты друг к другу взаимным гравитационным притяжением и образовали массивные скопления. Эта сила притяжения также привела к слияниям, когда галактики и их центральные черные дыры объединились, чтобы создать более крупные спиральные галактики с центральными сверхмассивными черными дырами.
Этот процесс слияний и ассимиляции до сих пор остается загадкой для астрономов, поскольку большая его часть происходила в ранней Вселенной. Используя данные рентгеновской обсерватории «Чандра» и международной обсерватории «Джемини», группа астрономов наблюдала одинокую далекую галактику, которая, по-видимому, поглотила всех своих соседей.
Исследовательскую группу возглавляла Валентина Миссалья, аспирант-астрофизик Туринского университета. Команда астрономов сообщила о неожиданном открытии одинокой галактики 3C 297, расположенной примерно в 9,2 миллиардах световых лет от нас. Ученые также отметили, что в ее центре находится квазар. Мощные джеты (яркие в радиодиапазоне) исходят от его полюсов. Окружающая среда этой галактики обладает несколькими ключевыми особенностями скопления галактик. Тем не менее, галактика одинока.
Миссалья и ее коллеги отметили три особенности, связанные со скоплениями галактик, основываясь на данных «Чандры». Во-первых, рентгеновские данные показали, что 3C 297 окружена большим количеством высокотемпературного газа. Такое редко можно увидеть за пределами скоплений галактик. Во-вторых, релятивистская струя, исходящая из её черной дыры, создала яркий источник рентгеновского излучения на расстоянии около 140 000 световых лет. Это означает, что она протолкнулась сквозь газ, окружающий галактику. В-третьих, один из радиосигналов оказался изогнутым, что указывает на то, что он взаимодействовал со своим окружением.
Хотя авторы не могут исключить возможность существования карликовых галактик, расположенных вокруг 3C 297, их присутствие все равно не объясняет, почему поблизости нет более крупных галактик. Кроме того, астрономы ожидают, что 3C 297 проведет несколько миллиардов лет в одиночестве, прежде чем у нее появятся какие-либо крупные галактические компаньоны. Хотя неясно, как 3C 297 оказалась одна в среде, подобной скоплению, команда считает, что это может быть «ископаемая группа» – конечная стадия слияния нескольких галактик.
«Возможно, будет сложно объяснить, как Вселенная смогла создать эту систему всего через 4,6 миллиарда лет после Большого взрыва», – сказала соавтор исследования Миша Ширмер из MPIA.– «Это не нарушает наших представлений о космологии, но начинает раздвигать границы того, как быстро должны были образоваться галактики и галактические скопления».
