Астрономы только что нашли радиогалактику, которая превратилась в блазар

Астрономы наблюдали редкий случай изменения формы галактики.

Несколько десятилетий назад объект 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.

В этом нет ничего страшного; 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 в масштабах человеческого времени.

Галактики бывают разных форм и размеров, но они также имеют разные уровни активности в зависимости от активности сверхмассивного черного отверстия в их сердцевине. Млечный Путь, например, — относительно мирная галактика; наша сверхмассивная черная дыра довольно неактивна, аккрецируя лишь 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 материал падает на черную дыру, как вода, стекающая 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 выбрасывается в космос с огромной скоростью, образуя струи плазмы, которые вырываются в космос со скоростью, составляющей значительный процент от скорости света в вакууме.

Когда черная дыра заканчивает трапезу и снова успокаивается, то, что осталось от этих струй, может продолжать путешествовать в космосе, распространяясь на доли, которые продолжают излучать радиоволны. Они известны как гигантские радиогалактики, и они могут быть колоссальными. PBC J2333.9-2343 имеет такие радиолепестки, свидетельствующие о прошлой активности черной дыры, охватывающие общее расстояние 3,9 миллиона световых лет.

Но галактика показала странное поведение на разных длинах волн, что привело к группа астрономов во главе с астрофизиком Лореной Эрнандес-Гарсия из Института астрофизики тысячелетия в Чили пришла к выводу, что PBC J2333.9-2343 теперь может быть блазаром. В 2017 году они опубликовали статью, в которой изложили свои аргументы, и теперь они получили соответствующие данные наблюдений.

«Мы начали изучать эту галактику, поскольку она показала особые свойства, — объясняет Эрнандес-Гарсия. «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, сбор наблюдений в радио-, инфракрасном, оптическом, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах длин волн. Затем они сравнили свои наблюдательные данные с большой базой данных блазарных и неблазарных галактик.

Результаты показали, что характеристики J2333.9-2343 больше соответствуют блазарным галактикам, предполагая, что галактика каким-то образом значительно изменилась. переориентируется на угол до 90 градусов, так что его черная дыра направляет один из своих джетов в нашу сторону.

«Тот факт, что мы видим, что ядро ​​больше не питает доли, означает, что они очень старые. », — говорит Эрнандес-Гарсия. «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 положение, это пока 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 могло Это означает, что мы впервые наблюдаем то, что исследователи называют «исключительным случаем переориентации струи», трансформирующей J2333.9-2343 и приведшей к ее реклассификации из гигантской радиогалактики в блазар.

Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.