Supermasivní černá díra ožívá, jak astronomové sledují v reálném čase

V prosinci 2019 byli astronomové překvapeni, když pozorovali dlouho tichou galaxii vzdálenou 300 milionů světelných let, která náhle ožila a do vesmíru vyzařovala ultrafialové, optické a infračervené záření. Ještě daleko od klidu, v únoru tohoto roku začala galaxie vyzařovat rentgenové světlo; Stalo se to více aktivní. Astronomové se domnívají, že je to velmi pravděpodobné Aktivní galaktické jádro (AGN), který získává svou energii ze supermasivních černých děr ve středu galaxie a/nebo z rotace černé díry. Toto je závěr A Nový papír Byla přijata k publikaci v časopise Astronomy & Astrophysics, ačkoli autoři připouštějí možnost, že může jít také o typ vzácných přílivových poruch (TDE).

Jasnost SDSS1335_0728 v souhvězdí Panny byla po desetiletích klidu poprvé detekována dalekohledem Zwicky Transient Facility. Hmotnost jeho supermasivní černé díry se odhaduje na asi jeden milion slunečních hmotností. Aby autoři lépe porozuměli tomu, co se může stát, pročesali archivní data a zkombinovali je s daty z nových pozorování z různých přístrojů, včetně Střelec Xčást Velmi velký dalekohled (VLT) v poušti Atacama v Chile.

Existuje několik důvodů, proč by se normálně tichá galaxie mohla náhle zjasnit, včetně supernov nebo TDE, ve kterých je část původní hmoty násilně roztrhané hvězdy vyvržena směrem ven. To lze zase tvarovat Akumulační disk Kolem černé díry, která vyzařuje silné rentgenové záření a viditelné světlo. Tyto události však netrvají déle než pět let a obvykle ne déle než několik set dní.

Vědci tedy dospěli k závěru, že galaxie se probudila a nyní má aktivní jádra. Poprvé objevený Karlem Seifertem v roce 1943, záře je výsledkem studeného prachu a plynu obklopujícího černou díru, které mohou vytvářet akreční disky obíhající černou díru. Gravitační síly stlačují materiál v disku a zahřívají ho na miliony stupňů Kelvina, čímž vzniká záření napříč elektromagnetickým spektrem.

Alternativně může být tato aktivita způsobena zvláště dlouhým a slabým TDE, nejdelším a nejslabším dosud detekovaným, pokud ano. Nebo to může být zcela nový fenomén. SDSS1335+0728 je tedy galaxie, kterou stojí za to sledovat. Astronomové se již připravují na následná pozorování pomocí VLT Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) a Extremely Large Telescope, mimo jiné, a možná i Observatoř Vera Rubin Online je naplánováno na příští léto. Velký synoptický průzkumný dalekohled (LSST) bude schopen nepřetržitě zobrazovat celou jižní oblohu a potenciálně zachytit více probuzení galaxií.

„Bez ohledu na povahu rozdílů, [this galaxy] Poskytuje cenné informace o tom, jak černé díry rostou a vyvíjejí se. řekla spoluautorka Paola Sanchez SaezAstronom na Evropské jižní observatoři v Německu. „Očekáváme takové nástroje [these] Klíč bude v porozumění [why the galaxy is brightening]“.

V centru naší Galaxie Mléčná dráha (Sgr A*) se také nachází supermasivní černá díra, ale zatím není nahromaděno dostatečné množství materiálu, aby astronomové byli schopni zachytit jakékoli emitované záření, dokonce i v infračervené oblasti. Proto je jeho galaktické jádro považováno za neaktivní. Mohla být aktivní v minulosti a je možné, že se znovu probudí za několik milionů (nebo dokonce miliard) let, až se galaxie Mléčná dráha spojí s galaxií v Andromedě a spojí se jejich supermasivní černé díry. To ukáže jen tolik času.

Astronomie a astrofyzika, 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202347957 (O digitálních ID).

Výpis obrázku od ESO/M. Kornmesser