Supermasywna czarna dziura ponownie aktywna po milionach lat spokoju
Supermasywna czarna dziura w centrum galaktyki J1007+3540 obudziła się po blisko 100 milionach lat uśpienia. Astronomowie dzięki danym radiowym zaobserwowali powstawanie nowego, jasnego dżetu plazmy, który przebija się przez starsze pozostałości wcześniejszych erupcji, ukazując skomplikowaną historię aktywności.
Po wiekach spokoju czarna dziura ponownie się przebudza
Po prawie 100 milionach lat uśpienia supermasywna czarna dziura wraca do życia, przypominając erupcję "kosmicznego wulkanu". Astronomowie dostrzegli ją w centrum galaktyki J1007+3540. Dane radiowe wyraźnie pokazują, że świeży, jasny wewnętrzny strumień o powierzchni niemal 1,5 miliona lat świetlnych przebija się przez kokon starszej, wyblakłej plazmy, która jest pozostałością po poprzednich erupcjach.
- To jak obserwowanie kolejnego wybuchu kosmicznego wulkanu po wiekach spokoju - mówi główna badaczka Shobha Kumari z Midnapore City College w Indiach. Według niej ten układ to rzadka, epizodyczna gigantyczna galaktyka radiowa.
Większość galaktyk, w tym Droga Mleczna, kryje w sobie supermasywną czarną dziurę, jednak J1007+3540 przeszła samą siebie. Wystrzeliwuje strumienie namagnetyzowanej plazmy, rozciągającej się daleko poza widoczne gwiazdy galaktyki. Osiąga rozmiary przyćmiewające całe gromady galaktyk i wykazuje wyraźne ślady wielokrotnych erupcji - co jest dowodem na to, że włączała się i wyłączała wielokrotnie po długich okresach ciszy.
Zdjęcia radiowe pokazują zwarty, jasny dżet, a Kumari twierdzi, że jest to nieomylny znak niedawnego przebudzenia czarnej dziury. Tuż za nim znajdują się zniekształcone i ściśnięte przez nieprzyjazne środowisko pozostałości po poprzednich erupcjach. Szacuje się, że zewnętrzne płaty mają około 240 milionów lat, a wewnętrzne - ok. 140 milionów lat. Przez sto milionów lat czarna dziura spała.
Autorzy twierdzą, że obraz LOFAR ujawnia ściśnięty i drastycznie zniekształcony północy płat, co wskazuje na zakrzywiony ślad cofającego się przepływu plazmy, który prawdopodobnie jest rozpychany na boki przez otaczający gaz. Natomiast na południowym zachodzie można zobaczyć namagnesowaną plazmę, wciąganą na dużym obszarze przez środowisko gromady. Pozostawia po sobie delikatny ślad liczący miliony lat. To sugeruje, że galaktyka nie tylko wytwarza dżety, ale również jest kształtowana i rzeźbiona przez potężne środowisko wokół niej.
Dlaczego to odkrycie jest ważne?
- To dramatyczne nawarstwienie młodych dżetów wewnątrz starszych, wyczerpanych płatów jest oznaką epizodycznego aktywnego jądra galaktyki - galaktyki, której centralny silnik nieustannie włącza się i wyłącza na przestrzeni kosmicznych skal czasu - dodaje Kumari.
Wcześniej astronomowie postrzegali galaktyki jako wszechświaty, które ewoluowały w izolacji, jednak najnowsze odkrycie sugeruje, że cykl pracy czarnej dziury reguluje wzrost samej galaktyki, co nie zawsze jest spokojne i ciągłe, lecz bywa cykliczne i gwałtowe - wraz z epizodami aktywności czarnych dziur.
Galaktyka macierzysta J1007+3540 to masywna galaktyka eliptyczna, w której gwiazdy powstały 12 miliardów lat temu i wciąż produkowane są nowe.
Naukowcy planują użyć jeszcze lepszych urządzeń rentgenowskich, takich jak Kosmiczny Teleskop Chandra, aby sporządzić mapę gorącego gazu wokół tego układu.
Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
