В небольшой галактике «Кокон» в северном небе недалеко от нас обнаружено двойное ядро. Об этом долгое время не подозревали, потому что одно из её ядер проявлялось в видимом спектре, а другое, закрытое пылевым облаком, обнаруживалось в диапазоне радиоволн. Возможно, эта галактика является результатом давнего слияния двух галактических объектов. В настоящее время она «разрывает на части» соседнюю ещё меньшую галактику, и вся структура представляет идеальный полигон для изучения таких процессов взаимодействия.
Статья об открытии вышла 27 февраля в Astrophysical Journal (она доступна также как препринт на arXiv.org). Ведущий автор и первооткрыватель двойного ядра Аллен Лоренс (Allen Lawrence) — 77-летний астрофизик из Айовы. В прошлом году он окончил университет Айовы, получив степень магистра астрофизики. До этого он много лет занимался астрономией, но в качестве хобби, располагая только любительским 20-дюймовым телескопом.
Галактика «Кокон» (NGC 4490) находится в созвездии Гончих Псов на расстоянии 35 миллионов световых лет. Это обычная по морфологии галактика «спирального типа с перемычкой», как и наш Млечный Путь. Более интересна она тем, что активно взаимодействует с соседней «неправильной» галактикой NGC 4485 меньшего размера, так что мы можем подробно изучить процесс поглощения и разрушения одной галактики другой, тем более — это ближайшая к нам подобная структура, а галактики повёрнуты к нам плоскостью дисков. Так, на одном из удачных снимков «Хаббла» можно увидеть переток звёздного материала между галактиками в виде «струи» длиной 25 000 световых лет. Такое движение создаёт благоприятные условия для интенсивного формирования новых звёзд, которое мы можем наблюдать почти в реальном времени и на сравнительно близком расстоянии. Система из двух галактик ещё носит обозначение Arp 269, указывающее на позицию в «Атласе пекулярных галактик» (Atlas of Peculiar Galaxies) Х. Арпа — своеобразном собрании «странных» галактик нерегулярной формы, как правило, из-за взаимодействия с соседями.
Лоренс первым обратил внимание на то, что галактика «Кокон» может быть редким типом галактик с двумя ядрами. Считается, что такие конфигурации встречаются в галактиках, возникших в результате давнего слияния двух галактических объектов, ядра которых всё ещё сохраняют обособленность. На это предположение его натолкнули снимки галактики в инфракрасном диапазоне, возможно, в сочетании с опытом астронома-любителя. Но эта галактика не очень большая по размеру, вся система из двух объектов, NGC 4490 и 4485, составляет примерно 20 % Млечного Пути, и двойные ядра обычно находят в значительно более массивных галактиках, таких, как соседняя с нами Туманность Андромеды (нужно оговориться, что для Андромеды это пока что одна из нескольких правдоподобных гипотез).
Согласно первоначальному предположению, одно из ядер галактики было заметно на снимках в видимом свете, а другое — скрыто облаками межзвёздной пыли, поэтому выявить его можно только в инфракрасном или радиодиапазоне. В этом небольшом галактическом объекте основное внимание привлекало поглощение соседней галактики и сопутствующий переток звёздной массы с разрушением её структуры. Астрономы, работающие в радиодиапазоне, тоже видели свой образ ядра галактики, но им не приходила мысль сопоставить свои снимки с оптическими с точной привязкой координат, тем более что двойного ядра в таком небольшом объекте не ожидали. На промежуточных между оптическим и радиоспектром инфракрасных волнах можно найти «золотую середину», при которой проявляются оба ядра. Оказалось, что лучше всего для этого подходит длина волны около 3,6 мкм, относящаяся к ближнему инфракрасному спектру, а снимки хорошего разрешения в этом диапазоне доступны от космического инфракрасного телескопа Spitzer (недавно, в конце января 2020 года, закончившего работу на орбите). По этим данным также удалось установить массы различных структурных элементов галактик. Так, оба обнаруженные ядра оказались сопоставимой массы и сравнимыми с ядрами в известных взаимодействующих галактиках, а сами галактики — похожими на карликовые галактики и спутники Млечного Пути Большое и Малое Магелланово Облако.
Пара галактик, составляющая «странный» объект Arp 269 — ближайшие к нам взаимодействующие галактики, чем объясняется повышенный интерес к ним. Выявленная двухъядерная структура большей из галактик предполагает в качестве правдоподобного сценария, что она сама — поздняя фаза слияния двух галактических объектов. Это объясняет и другие интересные черты этой структуры, в частности, наличие крупных облаков водорода, указывающих также на процессы звёздообразования. С другой стороны, мы наблюдаем процесс гравитационного взаимодействия двух «живых» галактик, который сопровождается такой же активизацией их жизненных процессов. Ещё предстоит определить, какие из этих структур вызваны слиянием двух «древних» галактик, а какие — индуцируются наблюдаемым в настоящее время галактическим каннибализмом.
