Черная дыра в галактике Льва восемь лет не прекращает радиоизлучение

Ученые считают, что наблюдают первый известный пример галактики с долгим переходом в новое состояние радиоизлучения. Обычно радиоисточники вспыхивают после экстремального события, а затем тускнеют за дни, недели или месяцы. Здесь источник, напротив, быстро стал ярким и не ослабевает.

Галактика относится к классу сейфертовских галактик типа NLS1. В их центрах находятся сравнительно легкие черные дыры, которые быстро поглощают окружающее вещество. Черная дыра сама не излучает свет: его испускают газ и пыль, когда падают к ней. Вещество образует быстро вращающийся аккреционный диск, разогревается из-за сжатия и трения, а магнитные поля могут направить часть плазмы в узкие струи — джеты. Они движутся почти со скоростью света.

Авторы работы предполагают, что к черной дыре стало поступать больше вещества. Это могло запустить джет, который дает радиоизлучение примерно в 10 в 16-й степени раз мощнее солнечного. Почему приток вещества вырос и почему джет работает так долго, исследователи пока не знают. Черная дыра могла встретить новое облако газа; также могла измениться структура аккреционного диска.

Наблюдения не выявили сопоставимой вспышки в видимом и инфракрасном диапазонах. Поэтому объяснить событие разрушением звезды гравитацией черной дыры пока не получается. Не похоже оно и на поведение блазаров — активных ядер галактик, чьи джеты почти направлены на Землю и поэтому могут заметно менять видимую яркость.

Источник изучали по новым и архивным данным от радиодиапазона до рентгеновского. Наблюдения проводили, в частности, на 100-метровом радиотелескопе в Эффельсберге, на Австралийском компактном массиве радиотелескопов и с помощью космических аппаратов. Результаты опубликовал журнал The Astrophysical Journal.

Галактика может помочь изучать черные дыры, которые быстро росли в ранней Вселенной. Такие объекты обычно находятся слишком далеко, чтобы подробно рассмотреть их окрестности. SDSS J110546.07+145202.4 расположена ближе, поэтому астрономы смогут наблюдать, как формируется и поддерживается ее джет.

В дальнейшем ученые планируют использовать радиоинтерферометр VLBA. Он объединяет сигналы антенн, которые стоят далеко друг от друга, и позволяет рассматривать компактные структуры в центре галактики с высоким разрешением. Будущие обсерватории Square Kilometre Array смогут найти другие источники с похожими переходами и показать, насколько часто происходят такие события.

Иллюстрация Max Planck Institute for Radio Astronomy