Кстати, о временах затухания

Только что https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/266976.html рассказывал о том, что характерное время затухания вспышки звездообразования при мерджинге составляет два миллиарда лет и не зависит от интенсивности вспышки.

А сейчас я расскажу о характерных временах затухания звездообразования в галактиках-спутниках.

Если, скажем, в карликовой галактике в результате взаимодействия с большой галактикой-хозяином (типа Млечного пути и больше; полной массой порядка триллионов солнечных) произошла вспышка звездообразования, она будет длиться от семисот миллионов до трех миллиардов лет (разумеется, при условии, что в галактике был материал для звездообразования в виде свободного газа). И все - после этого даже при самых благоприятных условиях звездообразование практически прекращается.
Разумеется, большие значения времен характерны для меньших масс галактик - чем больше масса карликовой галактики, тем быстрее при прочих равных условиях в ней происходит и заканчивается образование новых звезд. А вот зависимость этого времени от массы центральной галактики почти не выражена.

Кстати, восемь миллиардов лет назад все происходило гораздо быстрее - в описанных условиях длительность вспышек звездообразования составляла в те времена от трехсот миллионов до двух миллиардов лет.

(no subject)

Вот он, APM 08279+5255, о котором я рассказывал https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/61974.html.



За одну секунду он излучает больше энергии, чем Солнце за тридцать миллионов лет.
Если бы он был на месте Сириуса, он бы сиял на нашем небе в 2500 раз ярче Солнца.
Воды вокруг него в 140000000000000 раз больше, чем на Земле.

А чего добился ты?

И кое-что о мерджингах и рождении гигантских эллиптикалов

Есть такая интересная галактика WISE J224607.56-052634.9 ( она же W2246-0526). Наблюдается она на красном смещении z=4,601, то есть, в момент, когда Вселенной было всего лишь около 1,3 миллиарда лет.

Это - одна из ярчайших известных галактик (светимость 360 триллионов солнечных) с активнейшим звездообразованием и центральной черной дырой массой в четыре миллиарда солнечных - и ее колоссальная светимость определяется не только активным квазаром, вернее, блазаром https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/19231.html в центре галактики, но и чрезвычайно бурными процессами звездообразования. Не зря она входит в редкостную категорию экстремально ярких инфракрасных галактик (ELIRG, https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/17412.html).
На ее примере мы видим, как в ранние эпохи Вселенной рождались ныне спокойные (на первый взгляд) гигантские эллиптические галактики.

При этом обнаруживаются и другие проявления буйного нрава юного гиганта, вернее, особенности его рождения. Наблюдения обнаружили в непосредственной близости от W2246-0526 три меньших галактики с резко нарушенной приливными взаимодействиями морфологией и пылевыми мостиками - признаками того, что из спутников высасывается пыль и газ, подпитывающие звездообразование в большой галактики и ее центральную черную дыру. То есть, наряду со сверхактивным звездообразованием и ярчайшим блазаром, наблюдается сразу три одновременно развивающихся малых мокрых мерджинга https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/3161.html.

Фотография галактики со спутниками (кликабельно, большой размер):



Аннотированное изображение (кликабельно):



Что мы видим:
Сама галактика W2246-0526 - в большом кружке.
Ее ближайший спутник, уже наполовину съеденный, обозначен С1.
Два спутника подальше, С2 и С3, пока еще сохранили относительную целостность, но хорошо видны газопылевые приливные мосты, соединившие их с большей галактикой - по этим мостам вещество спутника перетекает к большему компаньону.

Вот так и росли большие эллиптикалы, сверхгигантские эллиптические галактики... А дело, напомню, происходит в очень ранние времена - когда меньшие галактики еще и сформироваться толком не успевали. Вот он, даунсайзинг https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18047.html - чем большей является гигантская эллиптическая галактика, тем быстрее она образовывалась.

И мы хорошо видим, отчего они так рано формировались - в те времена, когда плотность Вселенной была выше, мерджингов было соответственно больше (мы же помним, что со временем частота мерджингов во Вселенной падает пропорционально третьей-четвертой степени уменьшения красного смещения https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/18047.html - в момент, зафиксированный на фотографии, они происходили на два с половиной - три порядка чаще, чем в наше время), те галактики, которые формировались вокруг наиболее массивных сгущений темной материи, в местах ее наибольшей плотности, могли благодаря поглощению притягиваемых галактик поменьше расти особенно быстро, дорастая до огромных величин как раз к тем временам, когда галактики в местах меньшей плотности и менее массивных сгущений темной материи только начинали свой рост.

Задумчивое

Пересчитать, сколько звезд изображено на флаге Новой Зеландии, относительно легко https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/266345.html. И то неясно, их семь или восемь.

А попробуйте подсчитать количество звезд, изображенных на флаге Бразилии https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/73121.html!


От сорока семи до пятидесяти одной. Рекордсменка - β Скорпиона, она же Акраб, соответствующая штату Мараньян - является кратной системой, насчитывающей от шести до восьми компонентов.

И еще в копилку классификации

Начну с общеизвестного.

Все мы знаем, что в центре практически любой крупной галактики есть сверхмассивная черная дыра. А если в центре такой галактики нет черной дыры, то практически наверняка он была и потерялась (о том, как теряются черные дыры, я рассказывал - при слиянии черных дыр во время мерджинга получившаяся черная дыра может приобрести такой импульс, что она просто вылетает из галактики).

Обычно массы сверхмассивных черных дыр находятся в пределах от ста тысяч до многих миллионов масс Солнца (например, у Млечного пути - около 4,3 миллиона). У гигантских эллиптических галактик массы черных дыр побольше - подчас несколько миллиардов солнечных масс (об одной из важнейших причин этого я говорил здесь: https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/14520.html).

Происхождение сверхмассивных черных дыр пока до конца неясно - кое-что я говорил об этом здесь https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/212563.html.
В любом случае, понятно, что за время своего существования за счет поглощения газа и неосторожно приблизившихся звезд эти черные дыры успевают многократно вырасти в размерах (а когда звезда активно поглощает и растет, этот процесс мы наблюдаем в виде активного ядра галактики).

Понятно, что между массами центральных черных дыр и галактик, в которых они находятся, есть определенная нестрогая корреляция - хотя масса центральных дыр в галактиках близких масс может различаться порой на три порядка, в целом, как очевидно, с ростом масс галактики в среднем растет масса ее центральной черной дыры.

А теперь я хочу рассказать о том, что существуют случаи слишком больших черных дыр, массы которых заметно превышают те, которые можно было бы легким и очевидным образом объяснить на основе анализа размера и структуры самой галактики.
К примеру, известны спиральные галактики близкого к Млечному пути размера - но с черной дырой массой в десятки миллиардов солнечных (напомню, центральная черная дыра Млечного пути имеет массу около 4,3 миллиона солнечных, а в галактике Андромеды, хотя она и имеет признаки бывшего квазара и должна быть поэтому большой - всего на порядок-полтора больше. И уж никак не десятки миллиардов).

Интереснее другое. На первый взгляд непонятно, что тут такого особенного. Есть галактики с небольшими черными дырами, есть с большими - а есть с очень большими - и что тут такого?
Однако особенное есть. Подсчеты показывают, что если бы такая особенно сверхмассивная черная дыра возникала просто за счет своего обильного питания - она бы оставляла свою галактику без газа, совершенно анемичной (с давно законченным звездообразованием) и еще - с огромной дырой в центре. Не в смысле, с черной дырой (она и так есть) - а в смысле с дыркой от бублика.
А наблюдения между тем показывают, что это вовсе не обязательно, и многие спиральные галактики с особенно крупными черными дырами вовсе на показывают признаков исчерпания газа, а подчас даже исправно демонстрируют звездообразование, так что следует искать иную причину для такого непонятно крупного размера черной дыры.
Скорее всего, она успела приобрести значительные размеры еще до формирования самой галактики, в первые сотни миллионов лет жизни Вселенной.

Ну, и соответственно с некоторых времен появилось желание выделить галактики с такими особенно крупными черными дырами в центре в отдельную классификационную группу.
В результате для галактик, имеющих такие слишком крупные, я бы сказал, неоправданно крупные центральные черные дыры, родился специальный термин. ОБЖ. В смысле, OBG.
Сам по себе он хорош - пока не узнаешь расшифровку. Obese black-hole galaxy.

И еще одна интересная галактика

Это - фотография галактики WISE J104222.11+164115.3 (ну, или проще WISE J1042+1641)



Галактика находится на красном смещении z=2,521 (чуть больше 11 миллиардов лет от нас по времени распространения).

Изображение сильно гравитационно линзирована находящейся перед ним галактикой, искажено и установить морфологию галактики из-за этих искажений при линзировании трудно. Зато можно узнать много подробностей о ее характеристиках - впрочем, судить о подробностях ее устройства трудно еще по одной причине, о которой будет сказано ниже.

Эта галактика - полный набор прелестей.

Вначале она просто напугала исследователей - определенная первыми наблюдениями масса черной дыры составляла 83 миллиарда солнечных, а звездная масса галактики - 35 триллионов солнечных. Это было запредельно много.

Потом, выяснилось, что коэффициент линзирования (увеличения яркости при линзировании) гораздо больше ожидавшегося и оценивается величиной 55 - 120, так что рекорды отменились. Но прочие прелести остались.

Во-первых, в любом случае, это квазар с огромной, сравнительно с остальной галактикой, массой черной дыры (полтора-два процента полной звездной массы галактики - для больших галактик это рекорд). Так что перед нами - OBG https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/268313.html.

Во-вторых, эта галактика - еще и ELIRG https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/17412.html с яркостью только в инфракрасном диапазоне порядка 370 триллионов солнечных.
В галактике наблюдается весьма интенсивный отток вещества, выбрасываемого из нее со скоростями около 1100 м/с - результат множественных взрывов сверхновых при активнейшем звездообразовании. Мы же помним, что мощная вспышка звездообразования приводит к появлению множества звезд, в том числе, гигантских, которые, регулярно взрываясь сверхновыми, выбрасывают из галактик вещество. Такой отток именуется галактическим ветром - только при такой интенсивности впору говорить о галактическом урагане.

Заодно, замечу, звезды-гиганты и взрывы сверхновых при этом экстремально интенсивном звездообразовании производят огромное количество пыли, которая нагревается излучением звезд галактики и переизлучает его в инфракрасном диапазоне (собственно, именно поэтому галактики со сверхактивным звездообразованием имеют такую высокую яркость в инфракрасном диапазоне и относятся к типу LIRG).

Ну, и последнее. Огромное количества светящейся в инфракрасном свете пыли надежно скрывает от наблюдений внутреннюю часть галактики. Такая галактика, как я рассказывал, по-русски именуется "горячая галактика, скрытая пылью". На английском языке она именуются так же - hot dust-obscured galaxy. Ну, а учитывая "болезненную тягу к аббревиатурам" (с) - перед нами классический hot DOG. См. https://atandakil-gunze.dreamwidth.org/41580.html.