02.06.2007
Астрономам удалось разгадать загадку аномальных звездных рукавов

С помощью главного оружия астрономов – космических обсерваторий – ученым удалось разгадать загадку спиральных рукавов галактики M106 из созвездия Гончих Псов.

Исследователи из университета Мэриленда в США изучили данные рентгеновских телескопов "XMM-Newton" и "Chandra", а также инфракрасного "Spitzer".

Спиральная галактика M106 (известная под другим именем NGC 4258) расположена в 23.5 миллионах световых лет от нас. В видимом свете можно заметить, как из ее яркого ядра раскручиваются по спирали два рукава, которые заполнены молодыми яркими звездами. "Но в рентгеновском и радиодиапазоне высвечиваются еще два спиральных рукава", - рассказывает профессор Эндрю Уилсон (Andrew Wilson). Эти рукава, в основном состоящие из газа, получили название "аномальных рукавов". Его ученик и автор работы, которая появится в "Astrophysical Journal", Юйсюань Ян (Yuxuan Yang) добавляет: "Природу этих аномальных рукавов астрономам не удавалось разгадать с тех пор, как они были открыты в начале 1960-х".

Изучив данные космических телескопов, американские ученые подтвердили предположения о том, что тусклые рукава представляют собой области газа, сильно подогретого ударными волнами.

Раньше ученые считали, что аномальные рукава – это джеты из частиц, выброшенные сверхмассивной черной дырой в ядре галактики M106. Но потом радионаблюдения выявили другую пару джетов в ее ядре. Очень маловероятно, что активное галактическое ядро могло бы иметь больше одной пары джетов, замечает Ян. Так откуда же еще пара звездных рукавов?

В 2001 году другая команда астрономов из университета Северной Каролины в США заметила, что джеты галактики наклонены по отношению к ее диску на тридцать градусов. Если отложить вертикальные проекции джетов на галактический диск, то они почти полностью совпадут с аномальными рукавами. Ученые предположили, что джеты нагревают газ вдоль линии своего распространения, образуя расширяющийся кокон. Поскольку джеты расположены близко к диску M106, то кокон нагревает газ в диске и рождает ударные волны. Они, в свою очередь, разогревают газ до миллионов градусов и заставляют ярко светиться в рентгеновском и других диапазонах. Чтобы проверить эту гипотезу, Ян с коллегами изучил архивные данные "XMM-Newton". Ученые измерили температуру газа в аномальных рукавах и проследили, как поглощаются рентгеновские лучи от газа.

Согласно такому сценарию развития событий, аномальные рукава будут постепенно удаляться от плоскости галактического диска, объясняет Ян. Данные "XMM-Newton" показывают, что рентгеновские лучи поглощаются сильнее в направлении северо-западного рукава, а не юго-восточного. И, действительно, северо-западный рукав сильнее удален от галактического диска. Таким образом, наблюдения подтвердили предположения ученых. То же самое говорят и архивные наблюдения "Spitzer", на инфракрасных снимках которого видны признаки рентгеновского излучения из северо-западного рукава, которое поглощается теплым газом и пылью в галактическом диске. Более того, по изображениям высокого разрешения "Chandra" можно проследить, как возникает ударная волна газа после взаимодействия двух джетов, а также оценить энергию джета.

Источник: Известия науки