Međunarodni tim astronoma promatrao je eliptičnu galaksiju NGC 4486B svemirskim teleskopom James Webb (JWST). Rezultati promatračke kampanje, objavljeni 16. prosinca donose nove uvide u svojstva dvostruke jezgre te galaksije i moguće objašnjenje njezina nastanka.
NGC 4486B, poznata i kao VCC1279, kompaktna je eliptična galaksija u središtu Skupa Djevice. Njezin efektivni radijus iznosi oko 620 svjetlosnih godina, apsolutna magnituda je 17,6 mag, a ukupna masa zvjezdane populacije procjenjuje se na približno 6 milijardi Sunčevih masa.
Ranija promatranja svemirskim teleskopom Hubble pokazala su da NGC 4486B ima dvostruku jezgru, slično onoj u galaksiji Andromeda. Dva maksimuma svjetline, jedan izraženiji i jedan slabiji, međusobno su udaljeni oko 39 svjetlosnih godina. Podrijetlo takve strukture još nije jednoznačno razjašnjeno, no jedna od vodećih hipoteza povezuje je s neobičnom raspodjelom zvijezda u samom središtu galaksije.
Prema toj interpretaciji, zvijezde tvore ekscentrični nuklearni disk koji kruži oko središnje supermasivne crne rupe. Orbite u tom disku nisu pravilno kružne, već su izdužene i orijentirane na sličan način, što dovodi do neravnomjerne koncentracije zvijezda i prividne pojave dviju jezgri u projekciji.
Kako bi provjerili tu hipotezu, skupina astronoma predvođena Behzadom Tahmasebzadehom sa Sveučilišta Michigan provela je detaljna promatranja galaksije NGC 4486B instrumentom Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) na svemirskom teleskopu James Webb. Analiza je kombinirana s postojećim podacima dobivenima svemirskim teleskopom Hubble.
“U ovom radu istražujemo fotometrijske i kinematičke potpise dvostruke jezgre u NGC 4486B”, navode autori u radu.
Pomaknuta crna rupa i ravna jezgra
Nova promatranja svemirskim teleskopom James Webb pokazala su da NGC 4486B ima ravnu središnju jezgru radijusa oko 65,2 svjetlosne godine. Supermasivna crna rupa nije smještena točno u geometrijskom središtu, već se nalazi približno 19,5 svjetlosnih godina od njega, uz naznake da se kreće brzinom oko 16 km/s u odnosu na zvijezde na suprotnoj strani galaksije.
Takva konfiguracija upućuje na to da dvostruka jezgra nije sastavljena od dvaju odvojenih objekata, već da je riječ o jedinstvenoj strukturi povezanoj s dinamikom zvijezda u neposrednoj blizini crne rupe. Istraživači zaključuju da je najvjerojatnije riječ o ekscentričnom nuklearnom disku, strukturi već poznatoj iz središta galaksije Andromeda.
U tom tumačenju ključnu ulogu ima takozvani povratni trzaj supermasivne crne rupe nakon spajanja, uzrokovan emisijom gravitacijskih valova. Takav događaj može narušiti izvorno simetričan raspored zvijezda i dovesti do njihove koncentracije u asimetričnu strukturu, koja se u promatranjima očituje kao dvostruka jezgra.
Autori ističu da se opažena raspodjela svjetline i brzina u NGC 4486B dobro slaže s rezultatima ranijih numeričkih simulacija takvih diskova. Posebno naglašavaju da se slabiji maksimum svjetline poklapa s područjem najveće disperzije brzina, što je očekivano za ekscentrične diskove promatrane gotovo iz ravnine njihove orbite.
Tragovi nedavnog spajanja supermasivne crne rupe
Na temelju opaženih svojstava dvostruke jezgre NGC 4486B i procijenjene mase crne rupe, istraživači zaključuju da je supermasivna crna rupa pretrpjela povratni trzaj brzine od oko 340 km/s. Prema njihovim izračunima, pri takvom bi se poremećaju crna rupa trebala ponovno smjestiti u središte galaksije unutar otprilike 30 milijuna godina.
“To znači da, iako je NGC 4486B stara i dinamički stabilna galaksija u blizini središta Skupa Djevice, njezina je supermasivna crna rupa najvjerojatnije prošla kroz spajanje u relativno nedavnoj prošlosti. Zbog toga njezina jezgra predstavlja rijedak, obližnji prirodni laboratorij za proučavanje dinamike supermasivnih crnih rupa nakon spajanja”, zaključuju autori.
