Астрономи виявили скупчення нових зірок уздовж джету галактики М87

За допомогою космічного телескопа «Хаббл» міжнародна команда астрономів виявила у гігантській еліптичній галактиці Мessier 87 (М87), розташованій у скупченні Діви, 135 класичних нових зірок. Більшість цих об’єктів сконцентрована вздовж потужного джета — струменя високоенергетичних частинок, що викидається центральною надмасивною чорною діркою.

Класичні нові зірки (або просто нові) — клас подвійних зіркових систем, що складаються з білого карлика і більшої зірки, що обертається близько від нього. Нагадаємо, що білі карлики — це залишки зірки, які за масою близькі до Сонця, але діаметром схожі на Землю.

Коли білий карлик акумулює достатньо водню від свого компаньйона, відбувається термоядерний вибух, який тимчасово збільшує яскравість зірки в мільйони разів. Такі космічні події астрономи називають спалахами. Завдяки їм побачити нові зірки можна навіть у далеких галактиках.

Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Astrophysical Journal, вели спостереження за допомогою космічної обсерваторії «Хаббл» протягом дев’яти місяців. Зі 135 нових, виявлених по всій галактиці, значна частина сконцентрувалася вздовж Джета, що випускається центральною надмасивною чорною діркою. Протяжність Джета становить приблизно 6800 світлових років. Статистичний аналіз показав, що ймовірність такого розподілу приблизно 0,3%.

Фізичні характеристики нових класичних зірок (максимальна яскравість, колір і швидкість зниження яскравості), розташованих поблизу струменя, не відрізняються від нових в інших частинах галактики. Це означає, що джет не безпосередньо впливає на спалахи виявлених об’єктів. 

Щоб зрозуміти, чому значна частина спостережуваних нових сконцентрована саме вздовж джету, автори наукової роботи розглянули три можливі сценарії: іррадіацію зірок джетом, джет-індуковане зіркоутворення та акрецію галактики-супутника. 

У першому сценарії передбачалося, що випромінювання від джету нагріває зірки-компаньйони у подвійних системах, тим самим збільшуючи частоту спалахів. Однак розрахунки показали, що енергії Джету недостатньо для суттєвого впливу на зірки на таких відстанях.

Згідно з другим сценарієм, Джет міг стимулювати утворення нових зіркових систем на своєму шляху. Але це не пояснює відсутність аналогічної кількості нових уздовж контрджету — струменя, спрямованого на протилежний бік.

У третьому сценарії астрономи розглянули можливе поглинання М87 своєї галактики-супутника, що призвело до підвищеної концентрації нових поблизу струменя. Розрахунки, однак, показали, що ця подія не пояснює кількості нових зірок, що спостерігається. Таким чином, вчені не змогли знайти задовільного пояснення підвищеної концентрації нових класичних зірок вздовж джету галактики М87.  

Відкриття міжнародної команди астрономів із різних наукових установ може призвести до перегляду існуючих моделей взаємодії джетів із навколишнім середовищем галактик. Дослідники планують продовжити спостереження, щоб краще зрозуміти процеси, що відбуваються в активних галактичних ядрах, та вплив, який вони надають на еволюцію галактик.