Астрономи стали свідками пробудження масивних чорних дір

Використовуючи дані обстеження всього неба SRG/eROSITA, вчені з Інституту позаземної фізики Макса Планка виявили дві галактики, що раніше були в стані спокою, а зараз демонструють квазіперіодичні виверження.

Як розповідають в Товаристві імені Макса Планка, ядра цих галактик висвітлюються в рентгенівських променях кожні кілька годин, досягаючи пікової яскравості, порівнянної з цілою галактикою. Походження цієї пульсуючої поведінки незрозуміле. Можлива причина -- зоряний об′єкт, що обертається навколо центральної чорної діри. Оскільки ці галактики розташовані відносно близько і є малими, це відкриття може допомогти вченим краще зрозуміти, як активуються чорні діри в галактиках з низькою масою.

Квазари або «активні галактичні ядра» (AGN) часто називають маяками далекого Всесвіту. Світність їх центральної області, де дуже масивна чорна діра акреціює велику кількість матеріалу, може бути в тисячі разів більшою, ніж у галактики, подібної до нашого Чумацького Шляху. Однак, на відміну від маяка, AGN світить безперервно.

"В ході огляду всього неба за допомогою eROSITA ми виявили дві раніше спокійні галактики з величезними, майже періодичними різкими імпульсами у їхньому рентгенівському випромінюванні", - говорить Рікардо Аркодія, аспірант Інституту позаземної фізики імені Макса Планка (MPE), який є першим автором дослідження, опублікованого нещодавно в журналі Nature. Такі види об’єктів є досить новими: раніше було відомо лише про два таких джерела, які були знайдені випадково або в архівних даних за останні пару років. "Оскільки цей новий тип джерел, що вивергаються, видимо має особливості у рентгенівських променях, ми вирішили використовувати eROSITA у якості сліпого огляду і відразу знайшли ще два", - додає він.

Новини за подібною темою:

		У ранньому Всесвіті знайдено чорну діру, що поглинає матерію набагато швидше, ніж теоретично можливо
		Астрономи виявили стародавні самотні квазари з незрозумілим походженням
		Чорна діра знищує зорю та вже взялася за іншу

На даний час телескоп eROSITA сканує все небо на рентгенівські промені, і безперервний потік даних добре підходить для пошуку перехідних подій, таких як ці виверження. Обидва нові джерела, виявлені eROSITA, показали високу амплітудну рентгенівську перемінність лише за кілька годин, що було підтверджено подальшими спостереженнями за допомогою рентгенівських телескопів XMM-Newton та NICER. На відміну від двох відомих подібних об′єктів, нові джерела, виявлені eROSITA, не були раніше активними галактичними ядрами.

"Це були нормальні, пересічні галактики із середньою масою з неактивними чорними дірами", - пояснює Андреа Мерлоні з MPE, головний дослідник eROSITA. "Без цих раптових, повторюваних рентгенівських вивержень ми б їх проігнорували". Тепер у вчених з′явилася можливість дослідити околиці найменших надмасивних чорних дір. Вони мають 100 000 - 10 мільйонів разів більше маси від нашого Сонця."

Квазіперіодичне випромінювання, таке як те, яке було виявлено eROSITA, зазвичай асоціюється з бінарними системами. Якщо ці виверження справді спричинені наявністю орбітального об′єкта, його маса повинна бути набагато меншою за чорну діру -- порядку зірки чи навіть білого карлика, який може бути частково зруйнований величезними припливними силами поряд з чорною дірою при кожному його проході.

Оптичне зображення другої галактики, знайдене з квазіперіодичними виверженнями в даних всього неба eROSITA, рентгенівська крива від XMM-Newton накладається пурпуровим кольором. Галактику було ідентифіковано як 2MASX J02344872-4419325 з червоним зсувом z ~ 0,02. Це джерело показує значно вужчі та частіші виверження, приблизно кожні 2,4 години. © MPE; optical image: DESI Legacy Imaging Surveys/D. Lang (Perimeter Institute)

"Ми досі не знаємо, що спричиняє ці виверження рентгенівських променів", - зізнається Аркодія. "Але ми знаємо, що в околицях чорної діри до недавнього часу було тихо, тому для виникнення цих явищ не потрібне попереднє існування акреційного диска". Майбутні рентгенівські спостереження допоможуть обмежити або виключити "сценарій орбітального об′єкта" та відстежити можливі зміни в орбітальному періоді. Подібні види об’єктів також можуть спостерігатися за допомогою сигналів гравітаційних хвиль, відкриваючи нові можливості у багатоканальній астрофізиці.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Чорні діри
• Квазари