Новое изображение центральной области необычной галактики Центавр А (Centaurus A), полученное с Атакамской Большой Миллиметровой/субмиллиметровой Решеткой ALMA, показывает, как этот новый инструмент позволяет астрономам с непревзойденной четкостью увидеть центр этой галактики сквозь непрозрачные пылевые облака, загораживающие его от нас. В настоящее время ALMA находится в стадии пробных научных наблюдений (Early Science phase) и строительство телескопа еще не окончено, но уже сейчас он является самым мощным инструментом этого типа. Обсерватория только что объявила сбор заявок на следующий наблюдательный цикл, в течение которого технические возможности строящегося телескопа будут расширены.

Центавр А (Centaurus A [1]) – массивная эллиптическая радиогалактика, то есть галактика, излучающая мощный поток радиоволн. Это самая яркая радиогалактика на небе, расположенная к нам гораздо ближе всех остальных объектов такого типа [2]. Поэтому Центавр А наблюдался и наблюдается многими инструментами. В центре галактики, имеющем очень высокую светимость, находится сверхмассивная черная дыра с массой около 100 миллионов Солнц.

В видимых лучах отличительной чертой галактики является темная полоса, загораживающая центр этой звездной системы (см., например, eso1221). Это слой пылевых облаков, содержащий большое количество газа, пыли и молодых звезд. Все это, в сочетании с сильным радиоизлучением, свидетельствует о том, что Центавр А – продукт столкновения гигантский эллиптической галактики и спиральной галактики меньшего размера, чьим остатком и является пылевая полоса.

Чтобы видеть сквозь пыль, задерживающую излучение центральных частей галактики, астрономам необходимо вести наблюдения на более длинных волнах. Новое изображение Центавра А получено комбинацией наблюдений на волнах длиной около миллиметра, выполненных с телескопом ALMA, и наблюдений в ближней инфракрасной области. Таким образом оказалось возможным получить отчетливое изображение области яркого галактического центра сквозь пылевую завесу.

Новые наблюдения с ALMA, показанные в диапазоне зеленым, желтого и оранжевого цветов, выявляют положение и движение облаков газа в галактике. По сравнению со всеми сделанными до сих пор наблюдениями такого типа, удалось реализовать более высокую четкость и чувствительность. ALMA была настроена на прием сигналов на волне около 1.3 миллиметра, испускаемых молекулами газообразной окиси углерода. Из-за эффекта Допплера, движения газа в галактике приводят к небольшим смещениям длины этой волны [3]. На нашем изображении эти движения показаны изменениями цвета: зеленый соответствует областям, где газ движется в нашу сторону, а оранжевый – от нас. Видно, что слева от центра изображения газ движется к нам, а справа – от нас, что отражает орбитальное движение газа вокруг центра галактики.

На изображение, полученное с ALMA, наложено изображение Центавра А, снятое в ближней инфракрасной области приемником SOFI, установленным на Телескопе Новой Технологии NTT ESO (New Technology Telescope). Изображение обработано с использованием нового метода, устраняющего экранирующее действие пыли (eso0944). Ясно видно кольцо звезд и звездных скоплений, светящихся золотистым светом, – исковерканные остатки спиральной галактики, которую разрывает на части гравитационное притяжение гигантской эллиптической галактики.

Взаимная ориентация кольца звезд, наблюдаемого с NTT в инфракрасном свете, и газа, регистрируемого ALMA на миллиметровых волнах, позволяет выявлять различные аспекты сходства этих структур. Это пример того, как наблюдения с другими телескопами дополняют новые наблюдения, выполненные с ALMA.

Строительство телескопа  ALMA на плато Чахнантор в северном Чили будет окончено в 2013 г., и тогда эксплуатация решетки из 66 высокоточных антенн начнется в полном объеме. Половина антенн уже установлена (см. ann12035). Ранняя стадия научных наблюдений с частью решетки началась в 2011 г. (см. eso1137). На этом этапе уже получены выдающиеся результаты (см., например, eso1216). Представленные нами здесь наблюдения Центавра А с ALMA выполнены в ходе пуско-наладочных работ и научного тестирования телескопа (Commissioning and Science Verification phase).

Международный астрономический инструмент ALMA (Большая Атакамская Миллиметровая / субмиллиметровая Решетка -- The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) совместный проект ученых Европы, Северной Америки и Восточной Азии, при участии Республики Чили. Строительство и эксплуатацию ALMA ведут от Европы Европейская Южная Обсерватория (ESO), от Северной Америки Национальная радиоастрономическая обсерватория (National Radio Astronomy Observatory -- NRAO), и от Восточной Азии Национальная радиоастрономическая обсерватория Японии (National Astronomical Observatory of Japan -- NAOJ). Организационно строительство, пуско-наладочные работы и эксплуатация ALMA совместно возглавляются и управляются в рамках Объединенной Обсерватории ALMA (The Joint ALMA Observatory, JAO).

Примечания

[1] Галактика носит название Центавр А, так как она была первым мощным источником радиоволн, открытым в созвездии Центавра в 1950г. Она также имеет обозначение NGC 5128. Галактика была открыта британским астрономом Джеймсом Данлопом (James Dunlop) 4 августа 1826 г.

[2] Центавр A находится примерно в 12 миллионах световых лет от нас в южном созвездии Центавра (Centaurus).

[3] Эффект Допплера состоит в изменении длины волны для наблюдателя, движущегося относительно источника волны. Молекулы газовых облаков в космическом пространстве излучают свет с определенными длинами волн, и движения этих облаков вызывают небольшие изменения регистрируемых длин волн.

Ссылки

ESO ALMA
Объединенная обсерватория ALMA
Фото ALMA

Перевод пресс-релиза ESO eso1222.