Космическая чёрная дыра-вулкан извергается после стомиллионного сна.
Сверхмассивная чёрная дыра пробуждается внутри далёкого скопления галактик — и после почти 100 миллионов лет спячки астрономы утверждают, что она наверстывает упущенное время. Согласно исследованию, опубликованному сегодня в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, J1007+3540 извергается подобно вулкану и выбрасывает плазму в межзвёздное пространство.
Чёрная дыра не поглощает свои галактические окрестности постоянно. Фактически, она может находиться в спящем состоянии в течение эонов. Но когда одна из этих гигантских сущностей наконец пробуждается, результат не только впечатляет — он иллюстрирует хаотичную борьбу между её собственными космическими силами и давлением Вселенной вокруг неё.
Один из самых поразительных примеров такого события был недавно зафиксирован группой под руководством Шобхи Кумари в городском колледже Миднапора в Индии. Сверхмассивные чёрные дыры редко испускают намагниченную, излучающую радиоволны плазму, но, по словам Кумари, J1007+3540 особенно уникален. После анализа данных, собранных Низкочастотной матрицей (LOFAR) в Нидерландах и Индийским гигантским радиотелескопом метровых волн (uGMRT), исследователи говорят, что есть неоспоримые доказательства множественных извержений, уходящих в далёкое прошлое Вселенной.
«Это как наблюдать за извержением космического вулкана снова после веков спокойствия — только этот настолько велик, что может создавать структуры, простирающиеся почти на миллион световых лет в пространстве», — сказала Кумари в заявлении.
Те же изображения с подписями, показывающими сжатую северную долю, изогнутый след обратного потока плазмы и внутреннюю струю чёрной дыры. Кредит: LOFAR / Pan-STARRS / Kumari et al.
Радиоизображения выявили небольшую яркую внутреннюю струю, свидетельствующую о том, что внутренние силы J1007+3540 вновь активизировались. Но вокруг этого свечения находится более старый слой угасающей, искажённой плазмы из предыдущих активных эпох.
«Эта драматическая слоистость молодых струй внутри старых, истощённых долей является признаком эпизодического [активного галактического ядра] — галактики, чей центральный двигатель продолжает включаться и выключаться в течение космических временных масштабов», — добавила Кумари.
Силы сверхмассивной чёрной дыры невероятно сильны, но влияние гигантского скопления галактик вокруг неё также нельзя игнорировать. Окружающие шлейфы невероятно горячего газа оказывают своё собственное давление, в данном случае даже более высокое, чем у большинства других радиогалактик. Эти космические регионы затем искажают и деформируют плазменные струи J1007+3540, когда они мчатся наружу. Например, изображения LOFAR показывают сжатую северную долю, которая изгибается в одну сторону из-за галактического газа. Дополнительные данные от uGMRT показывают очень крутой радиоспектр, указывающий на старые, ослабленные частицы плазмы.
«J1007+3540 — один из самых ясных и впечатляющих примеров эпизодического AGN с взаимодействием струи и скопления, где окружающий горячий газ изгибает, сжимает и искажает струи», — добавил Суражит Пол, соавтор исследования и астроном из Центра естественных наук Манипала в Индии.
В дальнейшем Кумари, Пол и их коллеги надеются использовать оборудование с более высоким разрешением, чтобы заглянуть в ядро J1007+3540. Таким образом, исследователи смогут лучше проследить, как вновь активизировавшиеся струи чёрной дыры проходят через скопление галактик, а также как часто происходят такие события.