15.09.2016

«Голодающая» черная дыра заставила яркую галактику вновь потемнеть

Международная группа астрономов, использовавших Очень Большой Телескоп ESO, Космический Телескоп Хаббла NASA/ESA и рентгеновскую обсерваторию NASA «Чандра», объяснила загадочные изменения в поведении сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики. По-видимому, эта черная дыра переживает тяжелые времена. Для того, чтобы она заставила вещество в своей окрестности светиться, ей недостает «питания».

Установлено, что многие галактики имеют очень яркое ядро, свечение которого объясняется наличием в нем сверхмассивной черной дыры. Из-за таких ядер так называемые «активные галактики» относятся к самым ярким объектам во Вселенной. Считается, что их яркое сияние объясняется очень сильным нагревом вещества при падении на черную дыру: такой процесс называется аккрецией. Свойства этого свечения у разных активных галактик очень различаются и астрономы в соответствии с этими различиями делят эту категорию галактик на несколько классов.

В течение последнего десятилетия (то есть, по астрономическим меркам, на исключительно коротком масштабе времени) у некоторых из таких галактик наблюдались резкие изменения их типа свечения. А одна из галактик этой выборки, Markarian 1018, ухитрилась изменить свой тип дважды, в течение последних пяти лет вернувшись в первоначальное состояние. Такая цикличность до сих пор наблюдалась всего у нескольких галактик, и ни она из них не изучалась настолько подробно.

Открытие переменности у Markarian 1018 оказалось случайным побочным продуктом обзора близких активных галактических ядер CARS (Close AGN Reference Survey), совместного проекта ESO и других организаций по сбору информации о сорока сравнительно близких галактиках с активными ядрами. Рутинные программные наблюдения Markarian 1018 со спектрографом MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), установленным на Очень Большом Телескопе ESO, и выявили неожиданные изменения светового потока от этой галактики.

Удачная случайность, из-за которой галактика наблюдалась сразу после начала падения ее блеска, предоставила ученым шанс установить, что именно заставляет «мигать» такие галактики. Берндт Хуземанн, руководитель проекта CARS и ведущий автор одной из двух статей, связанных с открытием, объясняет: «Нам повезло зарегистрировать это событие всего через 3-4 года после начала падения блеска. Поэтому мы начали кампанию слежения за объектом, и в результате смогли изучить такие физические детали процесса аккреции в активных галактиках, которые иначе выявить бы не удалось».

Необходимо было выяснить, какой процесс вызывает столь резкие изменения яркости Markarian 1018. Причиной могло быть любое из многих астрофизических событий. Затягивание в черную дыру единичной звезды и ее поглощение было сразу отброшено; экранирование дыры массами газа вызывало большие сомнения. После первого раунда наблюдений истинный механизм неожиданной переменности Markarian 1018 оставался загадкой.

Ученым было выделено наблюдательное время на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA и рентгеновской обсерватории NASA «Чандра», и им удалось получить дополнительные данные, которые наконец помогли эту загадку решить. Черная дыра медленно снижала свой блеск потому, что ей стало недоставать аккрецируемого вещества.

«Возможно, «голодание» вызвано тем, что приток вещества чем-то прерывается», - говорит Ребекка Мак-Элрой. Черная дыра в центре Markarian 1018 может оказаться двойной, ведь эта галактика является продуктом слияния двух галактик, в центре каждой из которых, вполне вероятно, находилась сверхмассивная черная дыра.

Источники:

1. zele.ru