Учёные, специализирующиеся на обработке данных, полученных космической рентгеновской обсерваторией «Чандра», представили новый снимок спиральной галактики, подобной Млечному Пути. Эту галактику, внесённую в каталог астрономических объектов как Messier 51 (M51) или NGC 5194, часто называют галактикой Водоворот. Как и наш Млечный Путь, она относится к категории спиральных галактик, характеризующихся галактическими рукавами, содержащими пыль, газ, молодые, звезды, а также множество звездных скоплений. М51 расположена в 30 млн световых лет от Земли и обращена к нашей планете «лицом», что позволяет астрономам собирать сведенья о спиральных галактиках, одна из которых является «домом» для нашей Солнечной системы.
С помощью космического рентгеновского телескопа «Чандра» астрономы могут всматриваться в Водоворот и исследовать такие нюансы, которые мог быть обнаружены исключительно в рентгеновских лучах. На новом составном снимке данные «Chandra» представлены в фиолетовых оттенках, а оптические данные космического телескопа «Хаббл» — в красных, зелёных и синих.
Большинство источников рентгеновского излучения представлено микроквазарами — рентгеновскими двойными звёздами. Такие бинарные системы состоит из двух объектов, в которых компактная звезда или нейтронная звезда (реже черная дыра) гравитационно связана с обычной звездой, которая движется вокруг первого компонента по очень тесной орбите. Поступление материала ускоряется за счет интенсивного гравитационного поля компактной звезды, что приводит к его нагреванию до миллионов градусов, производя тем самым яркий рентгеновский источник. Наблюдения «Chandra» показывают, что по меньшей мере десять из микроквазаров в М51 достаточно яркие, чтобы содержать черные дыры. В восьми из этих систем черные дыры, вероятно, «тянут» материал от звезд-компаньонов, масса которых превышает массу нашего Солнца.
Ввиду того, что астрономы наблюдают за галактикой Водоворот посредством «Chandra» на притяжение примерно 10 лет, они располагают информацией о том, как рентгеновские источники, содержащие черные дыры, ведут себя в течение долгого периода времени. Черные дыры с массивными звездными компаньонами сохраняют свою яркость на протяжении всех лет наблюдений «Chandra». Их этого следует, что массивным звездам этих рентгеновских источников присущи звездные ветра, которые направляют материал в сторону черных дыр.
Различие межу нашей галактикой и Водоворотом в том, что М51 находится в процессе слияния с меньшей сопутствующей галактикой (видна в верхнем левом углу снимка). Учёные полагают, что это галактическое «взаимодействие» вызывает волны звёздообразования. Большинство микроквазаров в М51 расположено вблизи областей звездообразования.
Предыдущие исследования галактики Водоворот, проводившиеся посредством «Chandra», показали порядка 100 рентгеновских источников в пределах этой спиральной галактики. Новый набор данных показывает, что таких источников уже почти 500. Примерно 400 из этих источников могут находиться как перед, так и за самой галактикой.
Большая часть «разбросанной» рентгеновской эмиссии в М51 связана с газом, который нагревается в результате взрывов сверхновых массивных звезд.
