Naukowcy zaobserwowali supermasywną czarną dziurę w centrum odległej galaktyki, która nagle wznowiła aktywność po około 100 milionach lat hibernacji. Galaktyka, oznaczona jako J1007+3540, emituje intensywne fale radiowe, gdy czarna dziura reaktywuje się, wysyłając potężne strumienie plazmy w przestrzeń kosmiczną. Wydarzenie zapewnia rzadki wgląd w cykliczne zachowanie aktywnych jąder galaktycznych (AGN), energetycznych centrów galaktyk zasilanych przez supermasywne czarne dziury.
„Kosmiczny wulkan” ponownie wybucha
Przebudzenie zostało odkryte dzięki emisjom radiowym, które pokazały, że czarna dziura wcześniej wyrzuciła ogromne strumienie plazmy rozciągające się na setki tysięcy lat świetlnych, zanim wygasła. Teraz te same dżety ponownie się aktywowały, wchodząc w chaotyczną interakcję z supergorącym gazem otaczającym galaktykę. Zjawisko to można porównać do erupcji kosmicznego wulkanu po wiekach spokoju, jak opisuje współautorka badania Shobha Kumari. Skala tych struktur – rozciągająca się na prawie milion lat świetlnych – podkreśla ogromną moc działającą.
Dlaczego czarne dziury „śpią” i budzą się?
Tylko niewielka część supermasywnych czarnych dziur wykazuje te dżety radiowe, zwykle spotykane w galaktykach, gdzie wirujący dysk pyłu i plazmy zasila czarną dziurę. Ta spadająca materia generuje pola magnetyczne, które wyrzucają strumienie materii na zewnątrz. Włączanie i wyłączanie tych dysz jest rzadkie, ale nie niespotykane. Zmiany w wzorcach mocy napędu mogą powodować te zmiany.
W badaniu opublikowanym w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society wykorzystano sieć radioteleskopów LOFAR do analizy ponad 20 gromad galaktyk o nieregularnych kształtach dżetów. J1007+3540 wyróżniała się warstwową strukturą dżetów: starsze płaty sprzed 240 milionów lat nałożyły się na nowsze, jaśniejsze dżety mające zaledwie 140 milionów lat.
Interakcja dżetów i gazu międzygalaktycznego
Przestrzeń pomiędzy galaktykami w gromadzie zawierającej J1007+3540 wypełniona jest niezwykle gorącym gazem zwanym ośrodkiem wewnątrz gromady. Gaz ten znacząco wpływa na kształt i kierunek reaktywowanych strumieni. Jeden stary płat strumienia jest ściskany bocznie przez otaczający gaz, podczas gdy drugi ma zakrzywiony ogon, co wskazuje na różne interakcje z ośrodkiem.
„J1007+3540 to jeden z najbardziej uderzających przykładów epizodycznej aktywności AGN, podczas której otaczający gorący gaz zagina, ściska i zniekształca strumienie” – wyjaśnia współautor Surajit Pal.
Przyszłe badania i implikacje
Badanie J1007+3540 pomoże naukowcom lepiej zrozumieć, jak często AGN przełączają się między stanami aktywnymi i uśpionymi, a także w jaki sposób starsze dżety oddziałują z ośrodkiem międzygalaktycznym. W przyszłości planowane są obserwacje o wysokiej rozdzielczości, aby szczegółowo odwzorować propagację dżetów w środowisku międzygromadowym. Badania te udoskonalą naszą wiedzę na temat zachowania czarnych dziur, ewolucji galaktyk i dynamiki Wszechświata jako całości.
Ostatecznie odkrycie to podkreśla dynamiczną naturę jąder galaktycznych i złożone interakcje pomiędzy czarnymi dziurami, ich galaktykami macierzystymi i otaczającym je środowiskiem kosmicznym.
