Вчені спостерігали надмасивну чорну діру в центрі далекої галактики, яка раптово відновила активність після приблизно 100 мільйонів років сплячки. Галактика, позначена як J1007+3540, випромінює інтенсивні радіохвилі, коли чорна діра реактивується, посилаючи потужні струмені плазми в космос. Подія дає рідкісне уявлення про циклічну поведінку активних галактичних ядер (AGN), енергетичних центрів галактик, які живляться надмасивними чорними дірами.
“Космічний вулкан” вивергається знову
Пробудження було виявлено завдяки радіовипромінюванню, яке показало, що чорна діра раніше викидала величезні струмені плазми, які простягалися на сотні тисяч світлових років, перш ніж затихнути. Тепер ті самі струмені знову активізувалися, хаотично взаємодіючи з надгарячим газом, що оточує галактику. Це явище можна порівняти з виверженням космічного вулкана після століть спокою, як описав співавтор дослідження Шобха Кумарі. Масштаб цих структур — майже мільйон світлових років — підкреслює величезну діючу силу.
Чому чорні діри «сплять» і прокидаються?
Лише невелика частина надмасивних чорних дір демонструє ці радіоджети, які зазвичай зустрічаються в галактиках, де закручений диск пилу та плазми живить чорну діру. Ця речовина, що падає, створює магнітні поля, які викидають струмені речовини назовні. Вмикання та вимикання цих струменів трапляється нечасто, але не чувано. Зміни в схемах живлення накопичувача можуть спровокувати ці зміни.
У дослідженні, опублікованому в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, використовувалася мережа радіотелескопів LOFAR для аналізу понад 20 скупчень галактик із неправильною формою струменів. J1007+3540 виділявся своєю шаруватою струминною структурою: старіші пелюстки, датовані 240 мільйонами років тому, накладалися на новіші, яскравіші струмені віком лише 140 мільйонів років.
Взаємодія джетів і міжгалактичного газу
Простір між галактиками в скупченні, що містить J1007+3540, заповнений надзвичайно гарячим газом, який називається внутрішньокластерним середовищем. Цей газ суттєво впливає на форму та напрямок реактивованих струменів. Одна стара пелюстка струменя стиснута збоку навколишнім газом, тоді як інша має вигнутий хвіст, що вказує на різні взаємодії із середовищем.
«J1007+3540 є одним із найяскравіших прикладів епізодичної активності AGN, коли навколишній гарячий газ згинає, стискає та спотворює струмені», — пояснює співавтор Сураджит Пал.
Майбутні дослідження та наслідки
Вивчення J1007+3540 допоможе вченим краще зрозуміти, як часто AGN перемикаються між активним і сплячим станами, а також як старі джети взаємодіють з міжгалактичним середовищем. У майбутньому плануються спостереження з високою роздільною здатністю, щоб детально відобразити поширення струменів у міжкластерному середовищі. Це дослідження уточнить наше розуміння поведінки чорних дір, еволюції галактик і динаміки Всесвіту в цілому.
Зрештою, це відкриття підкреслює динамічну природу галактичних ядер і складну взаємодію між чорними дірами, їхніми галактиками та навколишнім космічним середовищем.
