|
Черная дыра пробуждается после 100 млн лет молчания
|
|
|
|
Один из самых ярких примеров активности "возрожденной" черной дыры, которую сравнивают с извержением "космического вулкана", распространяющегося в пространстве почти на 1 миллион световых лет, был получен в гигантской радиогалактике. Драматическая сцена была раскрыта, когда астрономы заметили, что сверхмассивная черная дыра в центре J1007+3540 возобновила свое струйное излучение после почти 100 миллионов лет молчания.
|
|
|
|
Радиоизображения показали, что галактика вовлечена в беспорядочную борьбу между недавно вспыхнувшими струями черной дыры и сокрушительным давлением массивного скопления галактик, в котором она находится.
|
|
|
|
Они были опубликованы в Monthly Notices Королевского астрономического общества после того, как были получены с помощью высокочувствительных радиоинтерферометров — низкочастотной решетки (LOFAR) в Нидерландах и модернизированного индийского гигантского радиотелескопа Metrewave (uGMRT).
|
|
|
|
Свидетельства эпизодических извержений черных дыр
|
|
|
|
В большинстве галактик есть сверхмассивные черные дыры, но лишь немногие из них испускают огромные струи радиоизлучающей намагниченной плазмы. Международная команда исследователей, проводивших новое исследование, утверждает, что J1007+3540 уникален, поскольку на нем имеются явные свидетельства множественных извержений — доказательство того, что его центральный двигатель включался, выключался и перезапускался после длительных периодов затишья.
|
|
|
|
|
|
|
На радиоизображениях видна компактная, яркая внутренняя струя, которая, по словам ведущего исследователя Шобхи Кумари из городского колледжа Миднапора в Индии, является безошибочным признаком недавнего пробуждения черной дыры. Сразу за ней находится кокон из более старой, выцветшей плазмы — остатки обломков прошлых извержений черной дыры, искаженные и сжатые враждебной средой вокруг нее.
|
|
|
|
"Это все равно, что наблюдать за извержением космического вулкана после долгих лет затишья — за исключением того, что этот вулкан достаточно велик, чтобы создать структуры, простирающиеся почти на миллион световых лет в космосе", - добавила Кумари.
|
|
|
|
"Это впечатляющее наслоение молодых струй внутри старых, истощенных лепестков является характерной чертой эпизодической AGN — галактики, центральный двигатель которой постоянно включается и выключается в космических масштабах времени".
|
|
Как скопление галактик формирует струи
|
|
|
|
Исследование было проведено Кумари и соавторами доктором Сабьясачи Палом из городского колледжа Миднапора, доктором Сураджитом Полом, доцентом Центра естественных наук Манипала в Индии, и доктором Мареком Джамрози из Ягеллонского университета в Польше.
|
|
|
|
"J1007+3540 является одним из самых ярких и впечатляющих примеров эпизодической сверхвысокочастотной сверхзвуковой волны с взаимодействием струй и скоплений, когда окружающий горячий газ изгибает, сжимает и деформирует струи", - сказал доктор Пал.
|
|
|
|
J1007+3540 находится внутри массивного скопления галактик, заполненного чрезвычайно горячим газом. Эта среда создает огромное внешнее давление, намного превышающее то, которое испытывают большинство радиогалактик. Когда ожившие струи устремляются наружу, они изгибаются, сжимаются и деформируются в результате взаимодействия с плотной средой.
|
|
|
|
По словам авторов, на снимке, полученном с помощью LOFAR, видно, что северный лепесток сжат и сильно искажен, демонстрируя изогнутый обратный поток плазмы, который, по-видимому, отбрасывается в сторону окружающим газом.
|
|
|
|
Изображение uGMRT также показывает, что эта сжатая область имеет сверхскоростной радиочастотный спектр, что означает, что частицы там чрезвычайно старые и потеряли большую часть своей энергии - еще один признак сильного влияния скопления.
|
|
|
|
Длинный, слабый хвост рассеянного излучения, тянущийся на юго-запад, рассказывает не менее драматичную историю, говорят исследователи. Это показывает, что намагниченная плазма перемещается в большом объеме по окружению скопления, оставляя за собой тонкий след возрастом в миллионы лет. Это, добавляют они, говорит о том, что галактика не просто производит реактивные потоки, но и формируется под воздействием мощной окружающей среды.
|
|
|
|
Такие системы, как J1007+3540, чрезвычайно ценны для астрономов. Они показывают, как возникают и гаснут черные дыры, как джеты эволюционируют на протяжении миллионов лет и как окружение скоплений может изменить всю морфологическую структуру радиогалактики.
|
|
|
|
Сочетание возобновившейся активности, гигантских масштабов и сильного воздействия окружающей среды делает J1007+3540 полезным примером эволюции галактики в действии. По словам авторов, это показывает, что рост галактики не мирное и постепенное, но достаточно сражение между взрывную силу черных дыр и сокрушительное давление в среде, где они живут.
|
|
|
|
Изучая галактики, астрономы набирают редкое понимание:
|
|
|
|
- Как часто черные дыры переключения между активным и спокойным фаз
|
|
- Как старая радиоплазма взаимодействует с горячим скоплением газа
|
|
- Как повторяющиеся извержения могут изменить окружение галактики за космическое время
|
|
|
|
Теперь исследовательская группа планирует использовать более чувствительные наблюдения с высоким разрешением, чтобы еще глубже проникнуть в ядро J1007+3540 и проследить, как возобновившиеся струи распространяются в этой турбулентной среде.
|
|
|
|
Понимание таких систем, как J1007+3540, помогает ученым понять, как галактики растут, закрываются и снова пробуждаются, и как огромные космические пространства могут формировать, изгибать, искажать и даже душить струи, которые пытаются вырваться из их центрального двигателя.
|
|
|
|
Источник
|
