Черная дыра в гигантской галактике проснулась после 100 миллионов лет затишья
Один из самых ярких примеров возобновления активности черной дыры, сравнимой с извержением «космического вулкана», охватившим почти миллион световых лет пространства, зафиксирован в гигантской радиогалактике. Драматическое явление обнаружили астрономы, заметив, как сверхмассивная черная дыра в центре галактики J1007+3540 возобновила выбросы джетов после почти 100 миллионов лет затишья.
Открытие сделано на основе наблюдений с помощью высокочувствительных радиоинтерферометров — LOFAR в Нидерландах и uGMRT в Индии; статья о нем опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Эпизодические извержения черной дыры
Сверхмассивные черные дыры есть в большинстве галактик, но лишь немногие из них порождают гигантские струи намагниченной плазмы, излучающей в радиодиапазоне. J1007+3540 отличается тем, что демонстрирует явные признаки множественных извержений — свидетельство того, что ее центральный механизм включался, выключался и вновь запускался после долгих периодов покоя.
На радиоизображениях виден компактный яркий внутренний джет. По мнению радиоастронома Шобхи Кумари из Городского колледжа Миднапура в Индии, это безошибочный признак недавнего пробуждения черной дыры. Вокруг него «кокон» из старой, потускневшей плазмы — остатки прошлых извержений черной дыры, деформированные и сжатые враждебной окружающей средой.
«Это похоже на то, как космический вулкан извергается вновь после долгого затишья, только масштабы здесь таковы, что структуры простираются почти на миллион световых лет. Такое драматичное наслоение — молодые джеты внутри старых, истощенных лепестков — отличительная черта эпизодически активного ядра галактики (AGN), механизм которого периодически включается и выключается в космологических масштабах времени», — объясняет исследовательница.
Как скопление галактик влияет на джеты
«J1007+3540 — один из самых отчетливых и впечатляющих примеров эпизодического AGN с взаимодействием джетов и скопления, где окружающий горячий газ их изгибает, сжимает и искажает», — говорит соавтор исследования Шабашачи Пал.
J1007+3540 находится внутри массивного скопления галактик, заполненного чрезвычайно горячим газом. Эта среда создает огромное внешнее давление — намного выше, чем то, с которым сталкивается большинство радиогалактик.
На изображении LOFAR видно, что северный лепесток сжат и сильно деформирован, демонстрируя характерную кривую обратного течения плазмы, на которую, по-видимому, давит окружающий газ.
Изображение uGMRT также показывает, что эту сжатую область отличает сверхкрутой радиоспектр, означающий, что частицы там очень старые и потеряли большую часть энергии — еще один признак сурового влияния скопления.
В свою очередь, длинный слабый хвост диффузного излучения, протянувшийся на юго-запад, показывает, что намагниченная плазма простирается через среду скопления разреженным следом возрастом в миллионы лет. Как полагают авторы, это свидетельствует о том, что не только джеты, но и сама галактика подвержена мощному влиянию окружающей среды.
Почему J1007+3540 важна для науки
Такие объекты, как J1007+3540, чрезвычайно ценны для астрономов. Они раскрывают, как черные дыры включаются и выключаются, как меняются джеты за миллионы лет и как среда скопления может перестраивать всю морфологическую структуру радиогалактики.
Сочетание непостоянной активности, гигантского размера и сильного давления среды делает J1007+3540 ценным примером эволюции галактики в действии. Изучая ее, астрономы получают ясное представление:
- о том, как часто черные дыры переключаются между активными и спокойными фазами;
- о том, как старая радиоизлучающая плазма взаимодействует с горячим газом скопления;
- о том, как повторяющиеся извержения могут со временем преобразовывать окружение галактики.
Таким образом, J1007+3540 — не просто далекий объект, переживающий эпизодические катаклизмы, а уникальная лаборатория времени.
