Всё началось восемь лет назад. И до сих пор она ослепляет нас радиоволнами.
Так в сценарии не написано.
Обычно такие космические события — это краткие всплески экстремального поведения. Чёрная дыра получает «пищу», с яростью выбрасывает энергию, а затем за дни или месяцы снова затихает. Но чёрная дыра в центре галактики SDSS J11046.07+1152024 (расположенной в 1,8 миллиарда световых лет от нас в созвездии Льва) ведёт себя совершенно иначе. Её радиоизлучение выросло более чем в двадцать раз. И оно остаётся на этом уровне. Постоянно. Громко.
Астрономы считают, что мы наблюдаем прототип совершенно нового класса активных галактик.
«Мы имеем дело с прототипом галактики с изменяющимся обликом, которая долго излучает в радиодиапазоне», — Фил Эдвардс, соавтор из CSIRO.
Сама по себе этот объект представляет собой галактику типа Сейfert 1 с узкими линиями. Обычно такие галактики известны своими чёрными дырами малой массы, которые «прожорливы» и быстро поглощают материю. Но они редко устраивают подобные долговременные «радиовечеринки». До того как «переключатель» был нажат, источник был относительно тихим. Теперь же он является одним из самых громких радиоисточников в этой части неба.
Механика крика
Сами по себе чёрные дыры свет не излучают. Это пустоты. Свет исходит от всего, что они пожирают.
Когда газ и пыль закручиваются внутрь, они образуют аккреционный диск. Трение там невероятно. Сжатие нагревает материю до чудовищных температур. Магнитные поля могут разогнать часть падающего вещества в узкие джеты (струи). Эти струи мчатся с околосветовой скоростью. Они действуют как космические форсунки, выстреливая частицами в пустоту.
Стефани Комосса возглавила международную группу исследователей, изучивших данные во всём электромагнитном спектре — от рентгена до радиоволн. В статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, их анализ указывает на одну вероятную причину: внезапное увеличение потока вещества, падающего на чёрную дыру.
Этот приток вещества, вероятно, и запустил джет.
В настоящее время этот джет излучает радиоволны, интенсивность которых в десять квадриллионов раз превышает яркость нашего Солнца.
Остановитесь и осмыслите это.
«Яркое радиоизлучение от лёгких, быстро растущих чёрных дыр уже является редкостью. Переход таких объектов в это длительное яркое состояние ранее никогда не наблюдался».
Так что мы становимся свидетелями исторического события в реальном времени.
Головоломка без кусочков
И вот здесь начинается самое странное.
Галактика перешла из состояния тишины в состояние «крика» в радиодиапазоне. Но исследователи искали соответствующий всплеск в видимом или инфракрасном свете. И ничего не нашли. Нет сопоставимого увеличения активности в других длинах волн. Эта изоляция делает трансформацию чудовищной. Она исключает простые объяснения. Скорее всего, это было не просто разорвание чёрной дырой звезды (что часто служит источником коротких вспышек). Кроме того, это не похоже на блазар, где джеты направлены прямо на нас и создают переменное свечение.
Подтвердить эту странность помогли наблюдения с использованием мощного оборудования.
- 100-метровый радиотелескоп в Эффельсберге
- Австралийский компактный массив телескопов (CSIRO)
- Несколько космических спутников
Все данные сходятся к одному странному факту. Этот источник уникален.
Так что же вызвало эту «запойную» активность? Чёрная дыра случайно наткнулась на новое облако газа? Условия внутри её аккреционного диска изменили геометрию, позволив сформироваться постоянному джету?
Никто не знает.
Почему это началось? Почему это продолжается?
«Мы всё ещё не знаем».
Почему прошлое имеет значение для настоящего
Это важно, потому что данный местный пример служит прокси-моделью для ранней Вселенной.
В молодости Вселенной космос был наполнен чёрными дырами, которые быстро росли. Тогда они были распространены. Сегодня это далёкие, блёклые «призраки», которые сложно изучать в деталях. Эта близкая галактика предлагает нам лабораторию. Возможность рассмотреть вблизи, как эти «двигатели» запускают джеты и поддерживают их, не перегорая.
Кови Роуз из Сиднейского института астрономии чётко видит здесь потенциал.
«События с высокой энергией обеспечивают множество полезных данных. Наблюдение за такими выбросами позволяет нам изучать физические процессы в некоторых из самых экстремальных сред Вселенной».
Следующий шаг потребует ещё большего количества «глаз».
Массив сверхдлинной базовой линии (VLBA) мог бы помочь разрешить структуру. Объединяя сигналы от антенн, разбросанных по континентам, он действует как один гигантский телескоп. Это может позволить астрономам увидеть, как джет на самом деле меняет форму вблизи ядра.
А также есть Массив квадратного километра (SKA), который вскоре начнёт работу. Он будет сканировать небо в поисках подобных объектов. Если эта галактика — всего лишь один аномальный случай, то мы обнаружили странную случайность. Если же SKA найдёт целую популяцию таких объектов, то мы раскрываем новый, ранее скрытый класс галактик с изменяющимся обликом.
«Это имеет решающее значение для заполнения пробелов в нашем понимании», — говорит Комосса.
Мы ждём запуска массива. Мы наблюдаем за маяком.
Он продолжает гореть.
