|
Черная дыра как окно в раннюю Вселенную
|
|
|
|
Международная группа исследователей под руководством Стефани Комосса из Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR) в Бонне изучила галактику, которая более восьми лет исключительно ярко светит в радиодиапазоне. Хотя она находится всего в 1,8 миллиарда световых лет от нас, центральная черная дыра в этой галактике демонстрирует свойства, типичные для ранней Вселенной. Новые наблюдения и архивные данные свидетельствуют о том, что в течение нескольких лет в черную дыру падает все больше материи, вызывая выброс высокоэнергетических частиц. Это открытие позволяет исследователям лучше понять формирование выбросов и рост черных дыр в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Кратковременные источники радиоизлучения в небе, известные как радиотранзиенты, могут возникать вблизи сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Они являются результатом процессов, происходящих в экстремальных физических условиях. В то время как большинство радиотранзиентов, связанных с центрами галактик, длятся всего несколько дней или недель, галактика SDSS J110546.07+145202.4 уже несколько лет очень ярко светит в радиодиапазоне — это первый источник такого рода.
|
|
|
|
Международная группа под руководством Стефани Комосса из Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR) изучила эту уникальную галактику, используя новые наблюдения и архивные данные, охватывающие диапазон от низкоэнергетических радиоволн до высокоэнергетических рентгеновских лучей. Результаты были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
|
|
|
|
|
|
|
Спиральная галактика SDSS J110546.07+145202.4 расположена примерно в 1,8 миллиарда световых лет от Земли в созвездии Льва. Интенсивность её радиоизлучения увеличилась более чем в 20 раз за короткий период и не показывает признаков ослабления. Более восьми лет эта галактика исключительно ярко светит в радиодиапазоне — примерно в 10^16 раз интенсивнее нашего Солнца. «Мы имеем дело с прототипом нового класса галактик, которые претерпевают быстрые изменения в радиоизлучении», — комментирует соавтор Фил Эдвардс из CSIRO, национального научного агентства Австралии.
|
|
|
|
Источник излучения расположен вблизи черной дыры в центре галактики. Эта черная дыра имеет сравнительно небольшую массу, которая, однако, исключительно быстро увеличивается за счет аккреции материи. «Яркое радиоизлучение от быстро растущих, легких черных дыр само по себе редкость. Их переход в длительное, радиояркое состояние никогда ранее не наблюдался», — сообщает ведущий автор Комосса. «Последующие наблюдения с помощью многочисленных телескопов, включая 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге, Австралийский компактный массив телескопов CSIRO и космические спутники, подтверждают уникальные свойства источника», — добавляет соавтор Александр Краус.
|
|
|
|
На основе обширного набора данных команда предполагает, что в течение нескольких лет в черную дыру падало все больше материи, что, в свою очередь, вызвало выброс струи — концентрированного пучка частиц, движущихся почти со скоростью света и излучающих радиацию. Почему именно в черную дыру падает все больше материи и почему вспышка длится так долго, пока окончательно не установлено.
|
|
Локальная лаборатория ранней Вселенной
|
|
|
|
Низкая масса и быстрый рост — это именно те свойства центральных черных дыр, которые ожидаются от галактик в ранней Вселенной. Однако по сравнению с этими далекими источниками SDSS J110546.07+145202.4 находится в нашем космическом окружении. Это позволяет проводить детальные наблюдения и получать представление о физических процессах, связанных с эволюцией черных дыр и формированием джетов.
|
|
|
|
«Такие высокоэнергетические события могут дать астрономам массу полезной информации. Наблюдая за этими джетами и вспышками, мы можем изучать физические процессы в самых экстремальных средах Вселенной», — говорит соавтор Кови Роуз из Сиднейского института астрономии Сиднейского университета.
|
|
|
|
В будущем высокоразрешающие инструменты, такие как массив VLBA (Very Long Baseline Array), позволят составить карту структуры джета и отслеживать эволюцию радиоизлучения в течение следующих лет. «Благодаря чувствительным установкам, таким как будущие телескопы SKA, мы сможем идентифицировать подобные радиотранзиенты в будущих обзорах неба. Это крайне важно для заполнения пробелов в нашем понимании ранней Вселенной», — объясняет Комосса.
|
|
|
|
Источник
|
