Астрономи зафіксували один із найвражаючих прикладів «відродженої» активності чорної діри – подію, яку за масштабом і драматизмом порівнюють із виверженням космічного вулкана, здатного змінювати простір на відстанях майже в 1 млн світлових років.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
У центрі гігантської радіогалактики J1007+3540 надмасивна чорна діра, яка перебувала у стані спокою близько 100 млн років, раптово знову «прокинулася» і відновила викид потужних струменів.
На радіозображеннях, поєднаних з оптичними даними, добре видно компактний і надзвичайно яскравий внутрішній струмінь, що чітко вказує на недавнє пробудження центрального об’єкта. Цей новий імпульс активності розгортається всередині значно старішої, вицвілої структури, залишеної попередніми фазами вивержень. Уся галактика виглядає втягнутою в хаотичну взаємодію між щойно запущеними струменями чорної діри та щільним, гарячим середовищем масивного скупчення галактик, у якому вона розташована.
Ці спостереження стали можливими завдяки високочутливим радіоінтерферометрам – низькочастотному масиву в Нідерландах і модернізованому гігантському метровому радіотелескопу в Індії. Отримані дані були опубліковані в щомісячному бюлетені Королівського астрономічного товариства й одразу привернули увагу дослідників своєю деталізацією.
Хоча надмасивні чорні діри присутні в центрах більшості галактик, лише незначна їх частина продукує гігантські струмені намагніченої плазми, що випромінюють у радіодіапазоні. J1007+3540 вирізняється навіть серед таких об’єктів. Міжнародна команда науковців зазначає, що ця галактика демонструє чіткі сліди кількох епізодів активності. Її центральний двигун неодноразово вмикався, затихав і знову запускався, причому останнє пробудження відбулося після надзвичайно тривалого періоду спокою.
Радіозображення показують, що всередині старих, виснажених лопатей плазми з’явився новий компактний струмінь. За словами провідної дослідниці Шобхи Кумарі з Midnapore City College в Індії, це є однозначним свідченням недавнього перезапуску чорної діри. Навколо нього зберігся своєрідний кокон зі старішої плазми – релікт минулих вивержень, який за мільйони років був деформований і стиснутий агресивним середовищем скупчення.
Кумарі порівнює це явище зі спостереженням вулкана, який знову починає вивергатися після довгих років мовчання. Різниця лише в тому, що масштаб цього «вулкану» настільки гігантський, що його сліди простягаються майже на мільйон світлових років у міжгалактичному просторі. Нашарування молодих струменів усередині старих, вже вичерпаних структур є класичною ознакою епізодичної активності активного галактичного ядра – ситуації, коли центральна чорна діра багаторазово переходить від активної фази до спокою й назад протягом космічних часових масштабів.
У дослідженні брали участь також Саб’ясачі Пал з Midnapore City College, Сураджіт Пол з Manipal Center for Natural Sciences та Марек Ямрозі з Ягеллонського університету в Польщі. За словами Пала, J1007+3540 є одним із найяскравіших і найефектніших прикладів епізодичного активного ядра, де струмені безпосередньо взаємодіють із середовищем скупчення. Гарячий газ навколо галактики згинає, стискає й спотворює плазмові потоки, буквально перекроюючи їхню форму.
Галактика розташована в межах масивного скупчення, заповненого надзвичайно гарячим і щільним газом. Тиск у цьому середовищі значно вищий, ніж у більшості відомих радіогалактик. Коли відновлені струмені прориваються назовні, вони зазнають сильного опору, через що викривляються, стискаються і втрачають початкову симетрію.
Дані з низькочастотного масиву показують, що північна лопать галактики зазнала особливо сильного стиснення. Вона має викривлену форму зі слідами зворотного потоку плазми, який, імовірно, відтискається убік навколишнім гарячим газом. Спостереження за допомогою індійського радіотелескопа доповнюють цю картину, демонструючи надзвичайно крутий радіоспектр у цій зоні. Це означає, що частинки там дуже старі й уже втратили більшу частину своєї енергії, що є ще одним підтвердженням жорсткого впливу середовища скупчення.
Не менш показовим є й довгий, ледь помітний хвіст дифузного випромінювання, який тягнеться на південний захід. Він свідчить про те, що намагнічена плазма протягом мільйонів років розтягується через середовище скупчення, залишаючи тонкий слід. Це вказує на те, що галактика не лише продукує струмені, а й сама зазнає постійного формування й деформації під впливом оточення.
Системи на кшталт J1007+3540 мають виняткову наукову цінність. Вони дозволяють простежити, як чорні діри переходять між активними та спокійними фазами, як еволюціонують струмені протягом мільйонів років і як середовище скупчень здатне змінювати всю морфологію радіогалактик. Поєднання відновленої активності, гігантських масштабів і потужного зовнішнього тиску робить цю галактику наочним прикладом еволюції в дії.
Автори дослідження наголошують, що такі об’єкти демонструють: зростання галактик далеко не завжди є плавним і спокійним процесом. Натомість це безперервна боротьба між вибуховою енергією чорних дір і нищівним тиском космічного середовища, у якому вони існують. У майбутньому команда планує провести ще чутливіші спостереження з вищою роздільною здатністю, щоб детальніше вивчити ядро J1007+3540 і відстежити, як нові струмені поширюються в цьому турбулентному оточенні.
Глибше розуміння подібних систем допомагає астрономам скласти цілісну картину того, як галактики ростуть, затихають і знову пробуджуються, а також як величезні космічні середовища можуть формувати, викривляти, спотворювати й навіть пригнічувати струмені, що намагаються вирватися з-під контролю свого центрального двигуна.
Читайте також:
- “Жила швидко і померла молодою”: астрономи знайшли галактику, що загинула через власну чорну діру
- Всесвіт дав збій: телескоп Вебба знайшов “неможливу” чорну діру