Астрономы наблюдали редкий случай изменения формы галактики.
Несколько десятилетий назад объект под названием PBC J2333.9-2343, расположенный на расстоянии около 630 миллионов световых лет от нас, был классифицирован как гигантская радиогалактика. Он проецировал большие радиоизлучающие структуры, перпендикулярные нашему лучу зрения, образованные колоссальными струями, которые когда-то извергались из галактического центра.
Однако более поздние наблюдения показывают, что ядро галактики снова включилось и теперь направляет свою струю прямо на нас.
Это не о чем беспокоиться; на самом деле, это довольно распространено. Настолько распространенное, что у нас даже есть для него название; блазар. Благодаря новой классификации блазар PBC J2333.9-2343 может дать нам более глубокое понимание того, как галактики могут трансформироваться, даже по человеческим меркам.
Галактики бывают разных форм и размеров, но они также имеют разные уровни активности в зависимости от активности сверхмассивных галактик. черные дыры в их ядрах. Млечный Путь, например, — относительно мирная галактика; наш сверхмассивный черная дыра довольно неактивен, только аккрецирует небольшое количество материала.
Сверхмассивная черная дыра, которая буквально поглощает пыль и газ из окружающего ее пространства, выглядит совсем по-другому. Этот материал образует тор и диск, окружающие черную дыру; экстремальные силы гравитации и трения заставляют этот диск сиять светом во всем электромагнитном спектре.
С внутреннего края диска на черную дыру падает вещество, как вода стекает по канализации. Но не весь этот материал оказывается за горизонтом событий. Часть его направляется и ускоряется вдоль силовых линий магнитного поля за пределами черной дыры. Достигнув полюсов, этот материал с огромной скоростью выбрасывается в космос, образуя струи плазмы которые вырываются в космос со значительной скоростью в процентах от скорости света в вакууме.
Когда черная дыра заканчивает свою трапезу и снова успокаивается, то, что осталось от этих струй, может продолжать путешествовать в пространстве, распространяясь на доли, которые продолжают излучать радиоволны. Они известны как гигантские радиогалактики, и они могут быть колоссальными. PBC J2333.9-2343 имеет такие радиолепестки, свидетельство прошлой активности черных дыр, охватывающих общее расстояние 3,9 миллиона световых лет.
Но галактика показала странное поведение на разных длинах волн, что привело группу астрономов во главе с астрофизиком Лореной Эрнандес-Гарсия из Института астрофизики тысячелетия в Чили к выводу, что PBC J2333.9-2343 теперь может быть блазаром. Они опубликовали статью с изложением своих аргументов в 2017 годуи теперь они получили подтверждающие данные наблюдений.
«Мы начали изучать эту галактику, так как она показала необычные свойства», Эрнандес-Гарсия объясняет. «Наша гипотеза заключалась в том, что релятивистская струя ее сверхмассивной черной дыры изменила свое направление, и чтобы подтвердить эту идею, нам пришлось провести множество наблюдений».
Исследовательская группа провела чрезвычайно тщательное исследование, собирая наблюдения в радио-, инфракрасном, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Затем они сравнили свои наблюдательные данные с большой базой данных блазарных и неблазарных галактик.
Результаты показали, что характеристики J2333.9-2343 больше соответствуют характеристикам блазарных галактик, предполагая, что галактика каким-то образом резко переориентировалась на угол до 90 градусов, так что ее черная дыра направляет один из своих джетов в нашем направлении.
«Тот факт, что мы видим, что ядро больше не питает доли, означает, что они очень старые». Эрнандес-Гарсия говорит. «Они являются реликтами прошлой активности, тогда как структуры, расположенные ближе к ядру, представляют собой более молодые и активные струи».
Что касается того, как черная дыра могла так резко изменить свое положение, это до сих пор неизвестно. Между лепестками и галактикой обнаружено явное отсутствие активности, что позволяет предположить, что черная дыра была отброшена вбок во время крупного события, такого как столкновение и слияние с другой галактикой.
В свою очередь, это может означать, что мы впервые сталкиваемся с тем, что исследователи называют «очень исключительным случаем переориентации струи», трансформирующей J2333.9-2343 и приведшей к ее реклассификации из гигантской радиогалактики в блазар. .
Исследование было опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.