Астрономы уточнили, насколько сильно активная черная дыра в галактике NGC 1068 влияет на окружающий газ. Новая работа показывает, что часть выброса была почти скрыта от оптических наблюдений и поэтому его мощность раньше могли серьезно недооценивать.
NGC 1068, также известная как Messier 77 или Squid Galaxy, находится примерно в 45 миллионах световых лет от Земли. В ее центре находится сверхмассивная черная дыра массой порядка 8-17 миллионов масс Солнца. Она активно поглощает вещество, а выделяющаяся энергия разгоняет газ из центральной области галактики.
Такие потоки важны для эволюции галактик. Они могут нагревать межзвездный газ, выталкивать его из центра и менять скорость образования новых звезд. Если газ уходит достаточно быстро, он уже не возвращается к черной дыре и не подпитывает дальнейшую активность ядра.
Команда под руководством Козимо Маркончини из Флорентийского университета использовала данные среднего инфракрасного диапазона телескопа James Webb Space Telescope, полученные прибором MIRI. Инфракрасный свет лучше проходит сквозь пыль, поэтому JWST увидел компонент выброса, который слабее заметен в оптических данных. Для сравнения исследователи также использовали наблюдения VLT/MUSE и ALMA.
Спектроскопия MIRI показала более 20 линий ионизированного газа и 7 переходов теплого молекулярного водорода. По соотношениям линий ученые пришли к выводу, что выброс действительно связан с активным галактическим ядром, а не с областью звездообразования.
Главный результат в том, что поток газа оказался двухкомпонентным. Одна часть видна обычными оптическими методами, а вторая скрыта пылью и проявляется в инфракрасном диапазоне. Именно скрытая часть несет большую долю массы выброса и движется примерно на 300 километров в секунду быстрее.
Максимальная скорость газа достигает около 2000 километров в секунду. По оценке авторов, масса, энергия и импульс потока могут быть до 100 раз выше, чем давали стандартные методы. Всего из центра NGC 1068 выдуваются несколько миллионов солнечных масс ионизированного газа.
Сравнение скорости с гравитацией галактики показывает, что часть вещества может покинуть NGC 1068 окончательно. При этом одного излучения активного ядра может быть недостаточно для такого импульса. Авторы допускают, что механический вклад дает и радиоджет.
Работа опубликована в Astronomy and Astrophysics и показывает, зачем для близких активных галактик нужны инфракрасные наблюдения JWST. Без них часть обратной связи между сверхмассивной черной дырой и галактикой может оставаться скрытой, а модели эволюции галактик будут получать заниженные оценки энергии.
