Supermasywna czarna dziura ożywa z rykiem, co astronomowie obserwują w czasie rzeczywistym

W grudniu 2019 roku astronomowie ze zdziwieniem zaobserwowali, że od dawna cicha galaktyka, oddalona o 300 milionów lat świetlnych, nagle ożyła, emitując w przestrzeń kosmiczną promieniowanie ultrafioletowe, optyczne i podczerwone. Daleka od spokoju, w lutym tego roku galaktyka zaczęła emitować światło rentgenowskie; To stało się więcej aktywny. Astronomowie uważają, że jest to najbardziej prawdopodobne Aktywne jądro galaktyczne (AGN), który czerpie energię z supermasywnych czarnych dziur w centrum galaktyki i/lub z rotacji czarnej dziury. To jest wniosek A Nowy papier Został on zaakceptowany do publikacji w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics, choć autorzy uznają możliwość, że może to być również rodzaj rzadkiego zdarzenia związanego z zaburzeniami pływowymi (TDE).

Jasność SDSS1335_0728 w konstelacji Panny, po dziesięcioleciach spokoju, została po raz pierwszy odkryta przez teleskop Zwicky Transient Facility. Masę jej supermasywnej czarnej dziury szacuje się na około milion mas Słońca. Aby lepiej zrozumieć, co może się dziać, autorzy przeczesali dane archiwalne i połączyli je z danymi pochodzącymi z nowych obserwacji z różnych instrumentów, m.in. Strzelec Xczęść Bardzo duży teleskop (VLT) na pustyni Atakama w Chile.

Istnieje kilka powodów, dla których zwykle cicha galaktyka może nagle się rozjaśnić, w tym supernowe, czyli TDE, podczas których część pierwotnej masy gwałtownie rozerwanej gwiazdy zostaje wyrzucona na zewnątrz. To z kolei można kształtować Dysk akumulacyjny Wokół czarnej dziury emitującej silne promieniowanie rentgenowskie i światło widzialne. Ale zdarzenia te trwają nie dłużej niż pięć lat i zwykle nie dłużej niż kilkaset dni.

Naukowcy doszli więc do wniosku, że galaktyka się obudziła i ma teraz aktywne jądra. Poświata odkryta po raz pierwszy przez Karla Seiferta w 1943 roku jest wynikiem zimnego pyłu i gazu otaczającego czarną dziurę, które mogą tworzyć dyski akrecyjne krążące wokół czarnej dziury. Siły grawitacyjne ściskają materię dysku i podgrzewają ją do milionów stopni Kelvina, wytwarzając promieniowanie w całym spektrum elektromagnetycznym.

Alternatywnie, aktywność ta może być spowodowana szczególnie długim i słabym TDE, najdłuższym i najsłabszym, jakie kiedykolwiek wykryto, jeśli tak się stało. Albo może to być zupełnie nowe zjawisko. Zatem SDSS1335+0728 jest galaktyką wartą obejrzenia. Astronomowie przygotowują się już do kolejnych obserwacji, między innymi za pomocą należącego do VLT Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) i Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu, a być może nawet Obserwatorium Very Rubin Ma pojawić się w Internecie latem przyszłego roku. Wielki Teleskop Synoptyczny (LSST) będzie w stanie w sposób ciągły obrazować całe południowe niebo, potencjalnie rejestrując więcej przebudzeń galaktyk.

„Bez względu na charakter różnic, [this galaxy] Dostarcza cennych informacji na temat wzrostu i ewolucji czarnych dziur. powiedziała współautorka Paola Sanchez SaezAstronom w Europejskim Obserwatorium Południowym w Niemczech. „Oczekujemy takich narzędzi [these] Kluczem będzie zrozumienie [why the galaxy is brightening]„.

W centrum naszej Galaktyki Drogi Mlecznej (Sgr A*) znajduje się również supermasywna czarna dziura, ale nie zgromadziła się jeszcze wystarczająca ilość materiału, aby astronomowie byli w stanie wychwycić emitowane promieniowanie, nawet w podczerwieni. Dlatego jego galaktyczne jądro uważa się za nieaktywne. Być może była aktywna w przeszłości i możliwe, że obudzi się ponownie za kilka milionów (a nawet miliardów) lat, kiedy Galaktyka Drogi Mlecznej połączy się z Galaktyką Andromedy, a ich supermasywne czarne dziury połączą się. Tylko tyle, czas pokaże.

Astronomia i astrofizyka, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202347957 (O identyfikatorach cyfrowych).

Zdjęcie aukcji autorstwa ESO/M. Kornmessera