Астрономы наблюдают за пробуждением массивной чёрной дыры в далёкой галактике
В конце 2019 года ранее ничем не примечательная галактика SDSS1335+0728 внезапно начала излучать гораздо больше света, чем когда-либо прежде. Чтобы понять причину этих изменений, астрономы использовали данные нескольких космических и наземных обсерваторий, в том числе Очень Большого Телескопа Европейской Южной Обсерватории (VLT ESO). В опубликованном исследовании, принятом к публикации в журнале Astronomy & Astrophysicals, они пришли к выводу, что стали свидетелями изменений, ранее не наблюдавшихся в этой галактике, вероятно, в результате внезапного пробуждения массивной чёрной дыры в её ядре.
«Представьте, что вы наблюдали далёкую галактику в течение многих лет, и она всегда казалась спокойной и неактивной. Внезапно её ядро начинает демонстрировать резкие изменения яркости, в отличие от любых типичных событий, которые мы видели раньше», — говорит Паула Санчес Саес, астроном ESO в Германии и ведущий автор исследования.
Некоторые явления, такие как вспышки сверхновых или приливные разрушения, могут вызвать внезапное изменение блеска галактик, но такие изменения обычно длятся всего несколько десятков или сотен дней. Однако SDSS1335+0728 продолжает становиться ярче и сегодня, спустя более четырёх лет после того, как впервые увидели её «включение». Более того, изменения, обнаруженные в этой галактике, расположенной на расстоянии 300 миллионов световых лет в созвездии Девы, не похожи ни на что, наблюдавшееся ранее, что указывает астрономам на то, что должно быть другое объяснение.
Команда исследователей проанализировала архивные данные и новые наблюдения, полученные, в том числе, с помощью инструмента X-shooter на VLT ESO в чилийской пустыне Атакама. Сравнивая данные, полученные до и после декабря 2019 года, они обнаружили, что SDSS1335+0728 стала излучать гораздо больше света в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах. Галактика также начала излучать рентгеновские лучи в феврале 2024 года.
«Такое поведение беспрецедентно», — говорит Санчес Саес, который также является сотрудником Института астрофизики тысячелетия (MAS) в Чили. «Наиболее реальное объяснение этого явления заключается в том, что мы видим, как ядро галактики начинает проявлять активность. Если это так, то это будет первый раз, когда мы видим активацию массивной чёрной дыры в реальном времени», — добавляет соавтор Лорена Эрнандес Гарсия из MAS и Университета Вальпараисо в Чили.
Массивные чёрные дыры, массы которых более чем в сто тысяч раз превышают массу нашего Солнца, существуют в центре большинства галактик, включая Млечный Путь. «Они обычно спят и не видны напрямую. В случае SDSS1335+0728 мы смогли наблюдать пробуждение массивной чёрной дыры, которая внезапно начала питаться газом, доступным в её окрестностях, став очень яркой», — объясняет соавтор Клаудио Риччи из Университета Диего Порталеса, также в Чили.
«Этот процесс никогда прежде не наблюдался», — говорит Эрнандес Гарсия. Предыдущие исследования показывали, что неактивные галактики становятся активными через несколько лет, но это первый раз, когда сам процесс пробуждения чёрной дыры наблюдается в реальном времени. Риччи, который также является сотрудником Института астрономии и астрофизики Кавли при Пекинском университете, добавляет: «Это то, что может случиться и с чёрной дырой Sgr A*, расположенной в центре нашей галактики. Но неизвестно насколько вероятно, что это произойдёт».
Последующие наблюдения всё ещё необходимы, чтобы исключить альтернативные объяснения. Другая возможность заключается в том, что учёные наблюдают необычно медленное приливное разрушение или даже новое явление. Если это действительно приливное разрушение, то это будет самое продолжительное и слабое подобное событие, которое когда-либо наблюдалось.
«Независимо от характера изменений, эта галактика предоставляет ценную информацию о том, как чёрные дыры растут и развиваются. Мы ожидаем, что такие инструменты, как MUSE на VLT или на предстоящем Чрезвычайно Большом Телескопе (ELT) станут ключевыми в понимании почему галактика становится ярче», — говорит Санчес Саес.