Астрономи спіймали момент, коли чорна діра «ожила»

Уявіть собі: глибокий космос, тиша, що порушується лише далеким світлом зірок. І десь там, у неймовірній далечіні, дрімають справжні монстри Всесвіту — надмасивні чорні дірки. Ми звикли думати про них як про ненаситних пожирачів матерії, таких космічних пилососів. Але, чесно кажучи, більшу частину часу вони поводяться досить тихо. Сплять собі та сплять. Донедавна ми ніколи не бачили, як одна з них… ну, скажімо так, прокидається. Прямо у нас на очах!

І це сталося. Приблизно за 300 мільйонів світлових років від нашого затишного будинку, у сузір’ї Діви, є галактика. Нічим особливо не примітна, відома під нудним каталожним ім’ям SDSS1335+0728. У її центрі, як і належить, знаходиться надмасивна чорна діра. Десятиліттями вона поводилася пристойно, не подаючи ознак бурхливої ​​активності. Але наприкінці 2019 щось змінилося. Астрономи помітили дивні спалахи світла, що виходять із самого серця цієї галактики. Немов хтось там вирішив увімкнути та вимкнути гігантську лампочку. Заінтриговані вчені одразу охрестили цей центр «Анські» і направили на нього свої найкращі «очі» — телескопи NASA та Європейського космічного агентства.

Від мерехтіння до реву: як ловили сигнали

Спочатку це були просто спорадичні проблиски у видимому світлі. Паула Санчес Саєс та її команда були першими, хто забив тривогу. Вони перевірили дані рентгенівських телескопів — а раптом там щось серйозніше? Спочатку – тиша. Але чуття підказувало: щось відбувається.

І воно не підвело! Минуло кілька років, і ось уже в лютому 2024-го Лорена Ернандес-Гарсія з Чилі повідомляє: Анскі почала регулярно «стріляти» рентгенівськими променями! Це вже зовсім інша розмова. До спостережень підключилися потужні рентгенівські обсерваторії на кшталт XMM-Newton і Chandra. Картина прояснилася: чорна діра демонструвала так звані квазіперіодичні виверження, або QPE. Що це за звір такий, QPE?Уявіть собі короткі, як би «ікаючі» спалахи енергії, які чорна діра випускає час від часу. породжують ці спалахи. Звучить логічно, правда?

Щось тут не так: Загадка квазіперіодичних вивержень

А ось і ні! Анська знову всіх здивувала. Її «ікота» виявилася зовсім не типовою. Дозвольте пояснити. Спалахи Анскі тривають у десять разів довше за звичайні QPE. Вони вдесятеро яскравіші. І — вишенька на торті — кожен такий спалах вивільняє в сто разів більше енергії, ніж ми бачили в інших подій! Начебто порівнюєш хлопушку з гарним таким феєрверком.

Але це ще не все. Періодичність цих спалахів у Анскі — найдовша з усіх, що спостерігалися: приблизно раз на 4.5 дні. Зазвичай QPE відбуваються набагато частіше. І головне — немає жодних ознак того, що Анська нещодавно «поснідала» зіркою! Зазвичай така трапеза залишає дуже помітні сліди, але тут нічого схожого. То в чому ж річ? Стара теорія про зіткнення із зіркою тут явно не працює.

Нові ідеї для старої загадки

Вчені, звісно, ​​не розгубилися. Якщо стара гіпотеза не підходить, потрібно шукати нову. Одна з ідей звучить так: а що, якщо акреційний диск навколо Анські сформувався не зі залишків зірки, а зі звичайного газу, який чорна діра потихеньку «насмоктала» зі своєї галактики? Тоді потужні рентгенівські спалахи можуть бути результатом того, що якийсь інший відносно невеликий космічний об’єкт (може, інша, маленька чорна діра або щільна хмара газу?) постійно пролітає крізь цей диск, як камінь по воді, викликаючи ударні хвилі і потужні викиди енергії.

Звучить інтригуюче, але поки що це лише припущення. Знаєте, в астрономії часто буває так: теорій багато, а от реальних спостережень, щоби їх перевірити, — кіт наплакав. І Анські тут просто подарунок небес.

Навіщо нам цей далекий феєрверк?

Може здатися: ну, прокинулася там якась чорна діра за тридев’ять земель, ну спалахує якось не так. Яка нам раніше справа? А річ є!

По-перше, Анскі — це унікальна лабораторія для вивчення QPE. Ми досі до ладу не розуміємо їхньої природи. Спостерігаючи за цією дивною поведінкою, ми можемо відкинути неробочі моделі та наблизитися до розуміння того, що там відбувається насправді.

По-друге, це вікно в життя самих чорних дірок. Як вони переходять зі сплячого стану до активного? Що запускає цей процес? Як вони взаємодіють зі своїм оточенням? Анскі дає нам рідкісну можливість побачити цей перехід «у прямому ефірі». Це допомагає нам краще зрозуміти еволюцію цих загадкових об’єктів і, як наслідок, еволюцію цілих галактик. Історія Анські тільки починається. Астрономи по всьому світу продовжують спостерігати за нею, хто знає, які ще сюрпризи піднесе нам цей космічний гігант, що прокинувся? захоплюватися.