Глубокий космос на Глубокой. Сверхгигантская галактика в Деве

Галактика М 87 отличается обширным гало. Фото: ESO

Иркутский планетарий продолжает публикацию статей об объектах, которые можно увидеть на девятнадцатой серии выездных наблюдений на Глубокой. Во второй половине зимы стала доступной для наблюдений галактика М 87 в созвездии Девы — сверхгигантская галактика, одна из самых массивных в Местном сверхскоплении галактик. В Местное сверхскопление входит около 30 тысяч галактик, в том числе Млечный Путь.

 Галактика М 87 находится на расстоянии в 53 миллиона световых лет от Солнца, относится к категории эллиптических галактик без плоскости (сферических). В её центре находится сверхмассивная черная дыра, которая делает ядро галактики активным. Этот объект является мощным источником различного излучения, особенно радиоволн, а также порождает релятивистскую струю (джет). Струя энергетической плазмы выбрасывается из ядра и простирается как минимум на 1500 парсек (4900 световых лет).

В ближайшей Вселенной эта галактика является одной из крупнейших. В диаметре она достигает 120 тысяч световых лет, примерно соответствуя Млечному Пути по этому показателю. Но М 87 представляет собой сферу, а не плоскую спираль, поэтому её масса достигает около 2,7 триллиона масс Солнца. По своей общей массе М 87 может превосходить Млечный Путь в 200 раз. Использование телескопа VLT в Чили позволило наблюдать движение около 300 планетарных туманностей в М 87. Эти туманности являются остатками галактики среднего размера, которая поглощалась M 87 в течение последних миллиардов лет. Характерные свойства спектра планетарных туманностей также позволили астрономам обнаружить стропилообразную структуру в гало М 87, что свидетельствует о продолжающемся росте этой гигантской галактики

В отличие от спиральных галактик, М 87 не имеет выраженных полос пыли и лишена каких-либо отличительных черт, а её яркость, как у большинства типичных эллиптических галактик, уменьшается при увеличении расстояния от центра. Космическая пыль, сформировавшаяся в галактике, была разогнана в течение 46 млн лет рентгеновским излучением, исходящим из ядра. Звёзды составляют 1/6 от всей массы галактики. Плотность звёзд в М 87 уменьшается при увеличении расстояния от её центра. Галактика имеет большое число шаровых скоплений —  около 12 тысяч, в то время как в Млечном Пути содержится всего 150—200 подобных скоплений. Оболочка галактики имеет радиус приблизительно 150 килопарсек (490 тысяч световых лет) и, возможно, испытывает влияние другой галактики.

В ядре галактики находится сверхмассивная чёрная дыра массой около 3,5 миллиарда масс Солнца. Это один из самых тяжёлых объектов, известных науке. Вокруг чёрной дыры вращается диск из ионизованного газа, из которого с релятивистской скоростью почти перпендикулярно вырывается джет. Диск вокруг чёрной дыры вращается со скоростью около 1000 км/с и достигает в размерах 0,39 световых лет. Масса газа, падающего в чёрную дыру, достигает примерно одной массы Солнца каждые 10 лет.

Активные эллиптические галактики, подобные М 87, считаются возникшими в результате слияния между несколькими меньшими галактиками. В них осталось мало пыли, из которой могли бы возникнуть галактические туманности, служащие местом рождения новых звезд. Поэтому в таких галактиках преобладают старые звёзды, в составе которых относительно низкое содержание элементов, отличных от водорода и гелия. Пространство между звёздами в М 87 заполнено межзвёздной средой с газом, который химически обогащён элементами, выброшенными звёздами, которые сошли с Главной последовательности. Углерод и азот постоянно синтезируются звёздами, которые находятся в ветви асимптотических гигантов. Более тяжёлые элементы, от кислорода до железа, прежде всего создаются взрывами сверхновых звёзд. Около 60 % из этих тяжёлых элементов были произведены коллапсирующими сверхновыми.