Galaktyka o nazwie SDSS1335+0728 wykazuje ciągłe rozjaśnianie od 2019 r., co przypisuje się aktywacji jej centralnej supermasywnej czarnej dziury, co rzuca światło na aktywność jąder galaktycznych. Źródło: ESO/M. Kornmessera
Galaktyka SDSS1335+0728 obserwowana przez Bardzo duży teleskop i inne, wykazuje bezprecedensowe zmiany jasności od grudnia 2019 r., prawdopodobnie w wyniku aktywacji supermasywnej czarna dziura w jego centrum.
To ciągłe rozjaśnianie oferuje wyjątkową okazję do zbadania przejścia ze stanu spoczynku do aktywnego jądra galaktycznego, co jest kluczową fazą, której przechodzi większość galaktyk z centralnymi czarnymi dziurami.
Obserwacje za pomocą kilku teleskopów, w tym Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego na pustyni Atakama w Chile, pokazują, że galaktyka przechodzi dramatyczne zmiany w ciągu ostatnich kilku lat. Te dramatyczne zmiany w jasności rozpoczęły się w grudniu 2019 r. i było to zjawisko po raz pierwszy zauważone przez Zwicky Transient Facility (ZTF), który działa z 48-calowego Teleskopu Samuela Oschina w Obserwatorium Palomar w Caltech.
Niezwykłe zjawisko jasności
Różne zjawiska mogą powodować tymczasowy wzrost jasności galaktyki, w tym eksplozje supernowych lub zakłócenia pływowe (kiedy gwiazda zostaje rozerwana podczas przelotu w pobliżu supermasywnej czarnej dziury). Jednak zachowanie tej galaktyki, zwanej SDSS1335+0728, jest nowatorskie, przynajmniej w porównaniu z poprzednimi obserwacjami. Zamiast chwilowo się rozjaśniać, na dziesiątki lub kilkaset dni, galaktyka nadal jaśnieje dzisiaj, ponad cztery lata od pierwszego zaobserwowania zmiany.
Ten film przedstawia galaktykę SDSS1335+0728, która pod koniec 2019 roku nagle zaczęła świecić jaśniej niż kiedykolwiek wcześniej i została sklasyfikowana jako posiadająca aktywne jądro galaktyczne. Wstawka na końcu filmu przedstawia animację artystyczną przedstawiającą masywną czarną dziurę w centrum galaktyki, gdzie rosnący dysk materii jest wciągany przez czarną dziurę żywiącą się gazem dostępnym w jej otoczeniu. Po raz pierwszy w czasie rzeczywistym zaobserwowano przebudzenie masywnej czarnej dziury.
Wgląd w aktywne jądra galaktyczne
Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem tego zachowania jest włączenie czarnej dziury w centrum SDSS1335+0728, choć nie wykluczono jeszcze innych wyjaśnień. Kiedy takie supermasywne czarne dziury włączają się, nazywa się je aktywnymi jądrami galaktycznymi.
„Do tej pory odkryliśmy kilka milionów aktywnych jąder galaktycznych, a dzięki nowej generacji przeglądów nieba w dziedzinie czasu, takich jak to w ZTF, odkryliśmy około 700, których jasność znacząco się zmienia” – Matthew Graham, profesor astronomii w Caltech i naukowiec zajmujący się projektem w ZTF, wyjaśnia. „Ale jak dotąd nie zaobserwowaliśmy żadnego jądra galaktycznego, które faktycznie znajduje się w procesie włączania się, przechodzenia ze stanu spoczynku do stanu aktywnego, w którym materia spada do supermasywnej czarnej dziury w sercu galaktyki”.
Wrażenie tego artysty ukazuje dwa etapy powstawania dysku gazu i pyłu wokół masywnej czarnej dziury w centrum galaktyki SDSS1335+0728. Jądro tej galaktyki rozświetliło się w 2019 roku i dzisiaj nadal jaśnieje — po raz pierwszy obserwujemy, jak masywna czarna dziura staje się aktywna w czasie rzeczywistym. Źródło: ESO/M. Kornmessera
Przyszłe kierunki badań
Nowe obserwacje z ESOVLT i inne lokalizacje pokazują, że SDSS1335+0728 emituje więcej światła ultrafioletowego, optycznego i podczerwonego, a ostatnio także promieni rentgenowskich.
„O ile możemy stwierdzić” – mówi Graham – „w tej galaktyce nie ma nic szczególnie niezwykłego. Właśnie uchwyciliśmy to w dość wyjątkowym momencie. Oczekujemy, że większość galaktyk przejdzie przez taką fazę, ponieważ większość galaktyk ma w swoim centrum supermasywną czarną dziurę. Dalsze badania tej galaktyki pomogą nam lepiej zrozumieć ten proces, a także pomogą nam znaleźć inne przykłady.”
Ta animacja pokazuje rosnący dysk materii wokół masywnej czarnej dziury w centrum galaktyki SDSS1335+0728. Pod koniec 2019 roku galaktyka ta nagle zaczęła świecić jaśniej niż kiedykolwiek wcześniej i została sklasyfikowana jako posiadająca aktywne jądro galaktyczne, zasilane przez centralną czarną dziurę zasilającą otaczającą materię. Źródło: ESO/M. Kornmessera
Badanie to zostało opublikowane w Astronomia i astrofizyka pod tytułem „SDSS1335+0728: Przebudzenie czarnej dziury ∼106M⊙”.
Więcej informacji na temat tych badań można znaleźć w artykule Świadek dramatycznego przebudzenia masywnej czarnej dziury.
Odniesienie: „SDSS1335+0728: Przebudzenie czarnej dziury ~10^6 M⊙”: P. S’anchez-’aez, L. Hernandez-Garcia, S. Bernal, A. Bayo, G. Calistro Rivera, FE Bauer, C. Ricci, A. Merloni, MJ Graham, R. Cartier, P. Arevalo, RJ Assef, A. Concas, D. Homan, M. Krumpe, P. Lira, A. Malyali, ML Martínez-Aldama, AM Munoz Arancibia, A. Rau, G. Bruni, F. Forster, M. Pavez-Herrera, D. Tubin-Arenas i M. Brightman, 18 czerwca 2024 r., Astronomia i astrofizyka.
DOI: 10.1051/0004-6361/202347957
