В конце 2019 года галактика SDSS1335+0728 внезапно начала сиять ярче, чем когда-либо прежде, и была классифицирована как галактика с активным галактическим ядром, питаемым массивной черной дырой в ядре галактики. Впервые пробуждение массивной черной дыры наблюдалось в реальном времени. Впечатление этого художника показывает растущий диск материи, притягиваемый черной дырой, поскольку он питается газом, доступным в ее окружении, заставляя галактику светиться. Фото предоставлено: ESO/M. зерновой нож
В конце 2019 года ранее незаметная галактика SDSS1335+0728 внезапно начала сиять ярче, чем когда-либо прежде. Чтобы понять, почему это так, астрономы использовали данные нескольких космических и наземных обсерваторий, в том числе Очень Большого Телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории (ESO), чтобы проследить, как изменилась яркость галактики. В опубликованном сегодня исследовании они пришли к выводу, что наблюдают изменения, никогда ранее не наблюдавшиеся в галактике – вероятно, результат внезапного пробуждения массивной черной дыры в ее ядре.
«Представьте, что вы наблюдаете далекую галактику в течение многих лет, и она всегда кажется тихой и неактивной», — говорит Паула Санчес Саес, астроном ESO в Германии и ведущий автор исследования, которое было принято к публикации в журнале Astronomy. И Астрофизика стала. «Вдруг ее [core] начинает демонстрировать резкие изменения яркости, в отличие от любого типичного события, которое мы видели раньше».
Это произошло со звездой SDSS1335+0728, которая теперь классифицируется как звезда с активным галактическим ядром (AGN) — яркой компактной областью, питаемой массивной черной дырой, — после того, как она резко усилилась в декабре 2019 года.
Некоторые явления, такие как взрывы сверхновых или приливные силы (когда звезда приближается слишком близко к черной дыре и разрывается на части), могут внезапно вызвать свечение галактик. Однако эти колебания блеска обычно длятся всего несколько десятков или, самое большее, несколько сотен дней. SDSS1335+0728 продолжает светиться сегодня, спустя более четырех лет после того, как впервые было замечено его «включение». Более того, колебания, обнаруженные в галактике, расположенной на расстоянии 300 миллионов световых лет в созвездии Девы, не похожи ни на какие ранее наблюдавшиеся, что указывает астрономам на другое объяснение.
Команда попыталась понять эти изменения яркости, используя сочетание архивных данных и новых наблюдений с нескольких объектов, включая инструмент X-Shooter на VLT ESO в чилийской пустыне Атакама. Сравнивая данные, полученные до и после декабря 2019 года, они обнаружили, что SDSS1335+0728 теперь излучает гораздо больше света в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах. В феврале 2024 года галактика также начала излучать рентгеновские лучи.
«Такое поведение беспрецедентно», — говорит Санчес Саес, который также является членом Института астрофизики тысячелетия (MAS) в Чили.
«Самый реальный способ объяснить это явление состоит в том, что мы видим, как [core] галактики начинает проявлять (…) активность», — говорит соавтор Лорена Эрнандес Гарсиа из MAS и Университета Вальпараисо в Чили. «Если это так, то это будет первый раз, когда мы увидим активацию массивной наблюдение за черной дырой в реальном времени».
В центре большинства галактик, включая Млечный Путь, находятся массивные черные дыры, масса которых более чем в сто тысяч раз превышает массу нашего Солнца.
«Эти огромные монстры обычно спят и не видны напрямую», — объясняет соавтор Клаудио Риччи из Университета Диего Порталеса, также в Чили. «В случае SDSS1335+0728 мы наблюдали пробуждение массивной черной дыры. [which] внезапно начал питаться газом, присутствующим в его окрестностях, и стал очень ярким».
«[This] Этот процесс (…) никогда раньше не наблюдался», — говорит Эрнандес Гарсиа. Предыдущие исследования сообщали о том, что неактивные галактики становятся активными через несколько лет, но это первый случай, когда сам процесс — пробуждение черной дыры — Риччи, который также связан с Институтом астрономии и астрофизики Кавли при Пекинском университете в Китае, добавляет: «Это то, что также может произойти с нашим собственным Sgr A*, массивной черной дырой (…), расположенной в центре нашей планеты. галактика», но неясно, насколько это вероятно.
Необходимы дальнейшие наблюдения, чтобы исключить альтернативные объяснения. Другая возможность заключается в том, что мы наблюдаем необычно медленный прилив или даже новое явление. Если это действительно приливное событие, то оно будет самым продолжительным и слабым из когда-либо наблюдавшихся подобных явлений.
«Независимо от характера изменений, [this galaxy] предоставляет ценную информацию о том, как черные дыры растут и развиваются», — говорит Санчес Саес. «Мы ожидаем, что такие инструменты, как [MUSE on the VLT or those on the upcoming Extremely Large Telescope (ELT)] будет ключом к пониманию [why the galaxy is brightening].»
Это исследование было представлено в статье под названием «SDSS1335+0728: Пробуждение черной дыры ~106M⊙», опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysicals.
