Чорна діра в сусідній галактиці демонструє властивості раннього Всесвіту

Галактика в сузір’ї Лева демонструє радіоспалах, який не припиняється вже понад вісім років. Її центральна чорна діра випромінює в радіодіапазоні з інтенсивністю, що у 10 квадрильйонів разів перевищує сонячну, і не виявляє жодних ознак затухання. Це перший відомий об’єкт такого типу, і він розташований напрочуд близько до нас.

Ілюстрація чорної діри в центрі галактики SDSS J110546.07+145202.4 з яскравим акреційним диском і джетом.
Зображення центральної чорної діри галактики SDSS J110546.07+145202.4. Світний диск речовини оточує горизонт подій, а сконцентрований джет із частинок і випромінювання викидається у простір. Авторство: Max Planck Institute for Radioastronomy

Незгасне радіосвітіння

Спіральна галактика SDSS J110546.07+145202.4 віддалена від Землі приблизно на 1,8 млрд світлових років. Її форму з двома закрученими рукавами чітко видно на знімках у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах. У центрі галактики надмасивна чорна діра порівняно невеликої маси, яка надзвичайно швидко нарощує її через акрецію речовини.

Інтенсивність радіовипромінювання об’єкта зросла більш ніж у 20 разів за короткий проміжок часу. Більшість радіотранзієнтів, пов’язаних із центрами галактик, згасають за дні або тижні. Цей же продовжує яскраво світитися без послаблення. «Ми маємо справу з прототипом нового класу галактик, які зазнають стрімких змін у радіодіапазоні», коментує співавтор дослідження Філ Едвардс з австралійської наукової агенції CSIRO.

Дослідницька група під керівництвом Стефані Комосси з Інституту радіоастрономії імені Макса Планка проаналізувала нові спостереження та архівні дані в широкому діапазоні хвиль, повідомляє Phys.org. «Яскраве радіовипромінювання від швидкозростаючих чорних дір малої маси саме собою рідкісне. А їхній перехід у тривалий радіояскравий стан не спостерігали ніколи раніше», — зазначає Комосса. Результати опубліковані в рецензованому журналі The Astrophysical Journal.

Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Колекція журналів Universe Space Tech №1

До товару

Для спостережень використовували Еффельсберзький радіотелескоп, Компактну решітку Австралійського телескопа (ATCA) і космічні обсерваторії. Отримані дані дозволили команді припустити, що впродовж кількох років у чорну діру падає більше речовини, а це запустило джет — сконцентрований потік частинок, що рухаються майже зі швидкістю світла. Чому саме збільшився приплив матеріалу і чому спалах триває так довго, остаточно не з’ясовано.

Локальна лабораторія раннього Всесвіту

Невелика маса у поєднанні зі стрімким ростом є саме тими властивостями, яких очікують від центральних чорних дір у галактиках раннього Всесвіту. Зазвичай такі об’єкти розташовані на відстанях у мільярди світлових років, що робить їхнє детальне вивчення надзвичайно складним. Водночас SDSS J110546.07+145202.4 перебуває в нашому космічному сусідстві й дає змогу досліджувати ті самі фізичні механізми на значно ближчому прикладі.

Спіральна галактика SDSS J110546.07+145202.4 із двома рукавами на композитному знімку.
Спіральна галактика SDSS J110546.07+145202.4, віддалена від Землі на 1,8 млрд світлових років. Композитне зображення у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах. Авторство: DESI Legacy Survey

За класифікацією це вузьколінійна сейфертівська галактика типу 1 (NLS1). У її спектрі присутні характерні вузькі емісійні лінії водню, які вказують на активне ядро з помірною світністю. Такі об’єкти науковці розглядають як ключові для розуміння того, як надмасивні чорні діри набирали масу в перші мільярди років після Великого вибуху.

«Такі високоенергетичні події відкривають перед астрономами безліч можливостей. Спостерігаючи за джетами та спалахами, ми можемо вивчати фізичні процеси в одних із найекстремальніших середовищ Всесвіту», — говорить співавтор Кові Роуз із Сіднейського інституту астрономії.

Майбутнє спостереження

Наступні дослідження за допомогою інструментів високої роздільної здатності, як-от Антенний масив наддовгої бази (VLBA), дозволять картографувати структуру джета та відстежувати еволюцію його випромінювання.

«Чутливі інструменти нового покоління, такі як телескопи SKA (Square Kilometre Array), дадуть нам змогу ідентифікувати подібні радіотранзієнти у майбутніх оглядах неба. Це критично важливо для заповнення прогалин у нашому розумінні раннього Всесвіту», — пояснює Стефані Комосса.

Новини інших медіа
Чорні діри постійно поглинають одна одну для виживання
Прихована загроза у космосі: як виявити супутник із ядерною зброєю
Космічні самітники виявились попередниками зоряних систем
Нейтрино можуть народжуватися всередині загадкових червоних точок
Ядерну батарею для супутників вперше випробовують у космосі
В архівах TESS вперше виявили планету методом мікролінзування
Космічний апарат NASA New Horizons успішно вийшов із найдовшої гібернації та перебуває у справному стані
Вибухи феєрверків на День незалежності у США помітили з борту МКС
Відставка після тріумфу Artemis II: Джеремі Гансен залишає загін астронавтів
Найбільша пара чорних дір утворила гігантську порожнечу