Радиогалактика Центавр A: столкновение и выбросы энергии
Centaurus A
Центавр A (NGC 5128): радиогалактика в созвездии Центавра. Обнаружена в 1826 году. Сверхмассивная черная дыра, радиоизлучение и джет со скоростью света.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Радиогалактика в созвездии Центавра
Radio galaxy in the constellation Centaurus
Центавр А (также известный как NGC 5128 или Колдуэлл 77) — галактика в созвездии Центавра. Она была открыта в 1826 году шотландским астрономом Джеймсом Данлопом из своего дома в Параматте, в Новом Южном Уэльсе, Австралия. В научной литературе ведутся значительные споры относительно фундаментальных свойств галактики, таких как её тип по Хабблу (линзовидная галактика или гигантская эллиптическая галактика). Галактика также является пятой по яркости на небе и видна только из южного полушария и низких северных широт. В центре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой 55 миллионов солнечных масс, которая выбрасывает релятивистский джет, ответственный за излучение в рентгеновском и радиодиапазонах. Проведя радио наблюдения джета с интервалом в десять лет, астрономы определили, что внутренние части джета движутся со скоростью, приблизительно равной половине скорости света. Рентгеновское излучение возникает дальше от центра, когда джет сталкивается с окружающим газом, что приводит к образованию высокоэнергетических частиц. Рентгеновские джеты Центавра А простираются на тысячи световых лет, а радио джеты — более чем на миллион световых лет. Как и в других галактиках со вспышкой звездообразования, предполагается, что интенсивный всплеск звездообразования вызван столкновением галактик. Модели предполагают, что Центавр А был крупной эллиптической галактикой, столкнувшейся с меньшей спиральной галактикой, с которой она в конечном итоге сольётся. По этой причине галактика уже много лет представляет особый интерес для астрономов. В то время как столкновения спиральных галактик относительно распространены, последствия столкновения эллиптической и спиральной галактик изучены не до конца.
Centaurus A (also known as NGC 5128 or Caldwell 77) is a galaxy in the constellation of Centaurus. It was discovered in 1826 by Scottish astronomer James Dunlop from his home in Parramatta, in New South Wales, Australia. There is considerable debate in the literature regarding the galaxy's fundamental properties such as its Hubble type (lenticular galaxy or a giant elliptical galaxy) The galaxy is also the fifth brightest in the sky, It is only visible from the southern hemisphere and low northern latitudes. The center of the galaxy contains a supermassive black hole with a mass of 55 million solar masses, which ejects a relativistic jet that is responsible for emissions in the X ray and radio wavelengths. By taking radio observations of the jet separated by a decade, astronomers have determined that the inner parts of the jet are moving at about half of the speed of light. X rays are produced farther out as the jet collides with surrounding gases, resulting in the creation of highly energetic particles. The X ray jets of Centaurus A are thousands of light years long, while the radio jets are over a million light years long. As in other starburst galaxies, a galactic collision is suspected to be responsible for an intense burst of star formation. Models have suggested that Centaurus A was a large elliptical galaxy that collided with a smaller spiral galaxy, with which it will eventually merge. For that reason, the galaxy has been of particular interest to astronomers for years. While collisions of spiral galaxies are relatively common, the effects of a collision between an elliptical and a spiral galaxy are not fully understood.
История наблюдений
NGC 5128 была обнаружена 29 апреля 1826 года Джеймсом Данлопом во время обследования в обсерватории Параматты. В 1847 году Джон Гершель описал галактику как «две полуовальные эллиптические туманности, кажущиеся разрезанными и разделёнными широкой тёмной полосой, параллельной большей оси туманности, в середине которой видна слабая полоса света, параллельная краям разреза». В 1949 году Джон Гетенби Болтон, Брюс Сли и Гордон Стэнли локализовали NGC 5128 как один из первых внегалактических радиоисточников. Пять лет спустя Уолтер Бааде и Рудольф Минковский предположили, что своеобразная структура является результатом слияния гигантской эллиптической галактики и небольшой спиральной галактики. Первое обнаружение рентгеновского излучения с помощью зондирующей ракеты было осуществлено в 1970 году. В 1975–76 годах гамма-излучение от Центавра А было зарегистрировано методом атмосферных черенковских излучений. Обсерватория Эйнштейна обнаружила рентгеновский джет, исходящий из ядра, в 1979 году. Десять лет спустя молодые голубые звёзды были обнаружены вдоль центральной пылевой полосы с помощью космического телескопа Хаббл. Рентгеновская обсерватория Чандра в 1999 году идентифицировала более 200 новых точечных источников. Другой космический телескоп, Спитцер, обнаружил структуру пыли в форме параллелограмма на ближних инфракрасных изображениях Центавра А в 2006 году. В 2009 году обсерватория H.E.S.S. в Намибии зафиксировала свидетельства гамма-излучения с очень высокой энергией (более 100 ГэВ). В следующем году Центавр А был идентифицирован как источник космических лучей самых высоких энергий после многолетних наблюдений обсерваторией Пьера Оже. В 2016 году, при анализе данных, полученных с Чандры и XMM Newton, в NGC 5128 и NGC 4636 были обнаружены необычно мощные вспышки энергии. Джимми Ирвин из Университета Алабамы предположил, что открытие может быть связано с чёрной дырой в неизвестном процессе или чёрной дырой средней массы.
NGC 5128 was discovered on 29 April 1826 by James Dunlop during a survey at the Parramatta Observatory. In 1847 John Herschel described the galaxy as "two semi ovals of elliptically formed nebula appearing to be cut asunder and separated by a broad obscure band parallel to the larger axis of the nebula, in the midst of which a faint streak of light parallel to the sides of the cut appears." In 1949 John Gatenby Bolton, Bruce Slee and Gordon Stanley localized NGC 5128 as one of the first extragalactic radio sources. Five years later, Walter Baade and Rudolph Minkowski suggested that the peculiar structure is the result of a merge event of a giant elliptical galaxy and a small spiral galaxy. The first detection of X ray emissions, using a sounding rocket, was performed in 1970. In 1975–76 gamma ray emissions from Centaurus A were observed through the atmospheric Cherenkov technique. The Einstein Observatory detected an X ray jet emanating from the nucleus in 1979. Ten years later, young blue stars were found along the central dust band with the Hubble Space Telescope. The Chandra X ray Observatory identified in 1999 more than 200 new point sources. Another space telescope, the Spitzer Space Telescope, found a parallelogram shaped structure of dust in near infrared images of Centaurus A in 2006. Evidence of gamma emissions with very high energy (more than 100 GeV) was detected by the H. E. S. S Observatorium in Namibia in 2009. The following year, Centaurus A was identified as a source of cosmic rays of highest energies, after years of observations by Pierre Auger Observatory. In 2016 a review of data from Chandra and XMM Newton, unusual high flares of energy were found in NGC 5128 and the galaxy NGC 4636. Jimmy Irwin of University of Alabama hypothesized the discovery as potentially a black hole in a yet unknown process or an intermediate mass black hole.
Морфология
Центавр А можно описать как галактику с необычной морфологией. С Земли галактика выглядит как линзовидная или эллиптическая галактика с наложенной полосой пыли. Необычность этой галактики была впервые отмечена Джоном Гершелем в 1847 году, и она была включена в Атлас странных галактик Халтона Арпа (опубликован в 1966 году) как один из наиболее ярких примеров "возмущенной" галактики с поглощением света пылью. Считается, что необычная морфология галактики является результатом слияния двух меньших галактик. Ядро галактики состоит главным образом из старых красных звезд.
Centaurus A may be described as having a peculiar morphology. As seen from Earth, the galaxy looks like a lenticular or elliptical galaxy with a superimposed dust lane. The peculiarity of this galaxy was first identified in 1847 by John Herschel, and the galaxy was included in Halton Arp's Atlas of Peculiar Galaxies (published in 1966) as one of the best examples of a "disturbed" galaxy with dust absorption. The galaxy's strange morphology is generally recognized as the result of a merger between two smaller galaxies. The bulge of this galaxy is composed mainly of evolved red stars.
Расстояние
Оценки расстояния до Центавра А, полученные с 1980-х годов, обычно находятся в диапазоне от 3 до 5 Мпк. Переменные типа Мира и цефеиды типа II. Расстояние до Центавра А, определенное по нескольким индикаторам, таким как переменные типа Мира и планетарные туманности, указывает на более удаленное значение – около 3,8 Мпк.
Distance estimates to Centaurus A established since the 1980s typically range between 3–5 Mpc. Mira variables and Type II Cepheids The distance to Centaurus A established from several indicators such as Mira variables and planetary nebulae favour a more distant value of ~3.8 Mpc.
Ближайшие галактики и группы галактик
Центавр А находится в центре одной из двух подгрупп в группе Центавра А/M83 — близлежащей группы галактик. Мессье 83 (Южная Ветряная мельница) находится в центре другой подгруппы. Эти две группы иногда рассматриваются как единая группа, а иногда как две отдельные группы. Однако галактики, окружающие Центавр А, и галактики, окружающие M83, физически близки друг к другу, и обе подгруппы, по-видимому, не проявляют относительного движения. Группа Центавра А/M83 расположена в суперкластере Девы. Помимо карликовых галактик, Центавр А, как и большинство галактик, обладает популяцией шаровых скоплений. Некоторые объекты, кажущиеся шаровыми скоплениями, предположительно являются ядрами бывших галактик, оторванных приливными силами. Наиболее яркий пример — объект VHH81 01, масса центральной черной дыры которого, по оценкам, составляет около .
Centaurus A is at the center of one of two subgroups within the Centaurus A/M83 Group, a nearby group of galaxies. Messier 83 (the Southern Pinwheel Galaxy) is at the center of the other subgroup. These two groups are sometimes identified as one group and sometimes identified as two groups. However, the galaxies around Centaurus A and the galaxies around M83 are physically close to each other, and both subgroups appear not to be moving relative to each other. The Centaurus A/M83 Group is located in the Virgo Supercluster. In addition to dwarf galaxies, Centaurus A, like most galaxies, has a population of globular clusters. Some objects that appear to be globular clusters are hypothesized to be the tidally stripped cores of former galaxies. The most extreme example is the object VHH81 01, whose central black hole is estimated to be around .
Радиоволны
В июле 2021 года телескоп Event Horizon представил детальное изображение Центавра А, на котором видна струя, вырывающаяся из черной дыры в его ядре.
In July 2021 the Event Horizon Telescope released a resolved image of Centaurus A showing the jet coming from the black hole at its center.
Видимость
Центавр А расположен примерно на 4° к северу от Омега Центавра (шаровое скопление, видимое невооруженным глазом).
Centaurus A is located approximately 4° north of Omega Centauri (a globular cluster visible with the naked eye).