V-kosmose.com

Ученые обнаружили 6 галактик, переживающие драматические превращения

Новое исследование, проведенное астрономами из Университета Мэриленда, показало шесть спящих галактик типа Низкая ионизация ядерная область линии эмиссии (LINER, Лайнер) слева, внезапно превращающихся в сверкающие квазары (справа), проживающих в самых ярких из всех активных ядер галактик. Исследователи предполагают, что они обнаружили совершенно новый тип активности черной дыры в центрах этих шести галактик

Новое исследование, проведенное астрономами из Университета Мэриленда, показало шесть спящих галактик типа Низкая ионизация ядерная область линии эмиссии (LINER, Лайнер) слева, внезапно превращающихся в сверкающие квазары (справа), проживающих в самых ярких из всех активных ядер галактик. Исследователи предполагают, что они обнаружили совершенно новый тип активности черной дыры в центрах этих шести галактик

Галактики бывают самых разных форм, размеров и яркости, начиная от обычных галактик и заканчивая яркими активными галактиками. В то время как обычная галактика видна главным образом благодаря свету ее звезд, активная галактика сияет ярче всего в своем центре или ядре, где сверхмассивная черная дыра излучает устойчивый всплеск яркого света, поскольку она жадно поглощает находящиеся поблизости газ и пыль.

Где-то в спектре между обычными и активными галактиками находится еще один класс, известные как ЛАЙНЕРЫ. Хотя ЛАЙНЕРЫ относительно распространены и на них приходится примерно треть всех близлежащих галактик, астрономы яростно обсуждают основной источник излучения света от ЛАЙНЕРОВ. Некоторые утверждают, что за это ответственны слабо активные ядра галактик, в то время как другие утверждают, что звездообразующие области вне ядра галактики производят больше света.

Команда астрономов наблюдала за шестью галактиками типа ЛАЙНЕР, которые внезапно превратились в квазары – место самых ярких из всех активных ядер галактик. Команда сообщила о своих наблюдениях, которые могут помочь идентифицировать природы, как ЛАЙНЕРОВ, так и квазаров, отвечая на некоторые острые вопросы об эволюции галактик, в Астрофизическом Журнале 18 сентября 2019 года. Основываясь на своем анализе, исследователи предполагают, что они  обнаружили совершенно новый тип активности черной дыры в центрах этих шести галактик типа ЛАЙНЕРЫ.

Художественное видение квазара в галактике со звездным рождением. Квазар подпитывается от сверхмассивной черной дыры в галактическом центре. Когда газ поступает в аккреционный диск вокруг черной дыры, то раскаляется и высвобождает энергию по ЭМ-спектру в виде двух мощных струй

Художественное видение квазара в галактике со звездным рождением. Квазар подпитывается от сверхмассивной черной дыры в галактическом центре. Когда газ поступает в аккреционный диск вокруг черной дыры, то раскаляется и высвобождает энергию по ЭМ-спектру в виде двух мощных струй

«Что касается одного из шести объектов, то сначала мы подумали, что наблюдали случайное приливное разрушение, которое происходит, когда звезда проходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается на части», - сказала Сара Фредерик, аспирант факультета астрономии Университета Мэриленда и ведущий автор исследовательской работы. «Но позже мы обнаружили, что ранее находившаяся в состоянии покоя черная дыра претерпевает переход, в результате чего получается яркий квазар. Наблюдение за шестью из этих переходов в относительно спокойных галактиках типа ЛАЙНЕРЫ позволяет предположить, что мы определили совершенно новый класс активного галактического ядра ".

Все шесть удивительных переходов наблюдались в течение первых девяти месяцев работы проекта Паломарского телескопа - Zwicky Transient Facility.

Изменения внешнего вида были зарегистрированы и в других галактиках - чаще всего в классе активных галактик, известных как Сейфертовские галактики. По определению, все Сейфертовские галактики имеют яркое, активное галактическое ядро, но галактики типа-1 и типа-2 различаются по количеству света, излучаемого ими на определенных длинах волн. По словам Фредерики, многие астрономы подозревают, что разница связана с углом, под которым астрономы смотрят на галактики.

Считается, что Сейфертовские галактики типа-1 повернуты к Земле лицом, что обеспечивает беспрепятственный обзор их ядер, а Сейфертовские галактики типа-2 наклонены под определенным углом, так что их ядра частично скрыты под кольцом пыли и газа. Таким образом, изменяющиеся переходы между этими двумя классами представляют собой загадку для астрономов, поскольку ориентация галактики относительно Земли не известна.

Новые наблюдения Фредерики и ее коллег могут поставить под сомнение эти предположения.

«Мы начали с того, что пытались понять изменяющиеся преобразования в Сейфертовских галактиках. Но вместо этого мы нашли целый новый класс активных галактических ядер, способных превратить скудную галактику в светящийся квазар», - сказал Суви Гезари, доцент кафедры астрономии Университета Мэриленда и соавтор исследовательской работы. «Теория предполагает, что квазар должен вспыхнуть в течение тысячи лет, но эти наблюдения показывают, что это может произойти очень быстро. Это говорит нам о том, что теория ошибочна. Мы думали, что преобразования Сейфертовских галактик было главной загадкой. Но теперь ситуация стала еще более запутанной».

Строение квазара

Строение квазара

Фредерик и ее коллеги хотят понять, как ранее спокойная галактика со спокойным ядром может внезапно перейти в яркий маяк галактического излучения. Чтобы узнать больше, они провели последующие наблюдения на объектах с помощью телескопа Discovery Channel, который эксплуатируется обсерваторией Лоуэлл в партнерстве с Университетом Мэриленд, Бостонским университетом, Университетом Толедо и Университетом Северной Аризоны. Эти наблюдения помогли прояснить аспекты переходов, в том числе то, как быстро трансформирующиеся ядра галактик.

«Наши результаты подтверждают, что ЛАЙНЕРЫ могут фактически содержать активные сверхмассивные черные дыры в своих центрах», - сказал Фредерик. «Но эти шесть переходов были настолько внезапными и драматичными, что это говорит нам о том, что в этих галактиках происходит нечто совершенно иное. Мы хотим знать, как такое огромное количество газа и пыли может внезапно начать падать в черную дыру».

В отличие от большинства квазаров, которые освещают окружающие облака газа и пыли далеко за пределами галактического ядра, исследователи обнаружили, что в этих шести переходов были освещены только тот газ и пыль, которые находятся ближе всего к ядру. Фредерикп, Гезари и их сотрудники подозревают, что этот процесс постепенно распространяется от ядра галактики - и может предоставить возможность составить карту развития новорожденного квазара.

«Удивительно, что любая галактика может изменить свой облик в масштабе времени человека. Эти изменения происходят гораздо быстрее, чем мы можем объяснить с помощью современной теории квазаров», - сказал Фредерик. «Потребуется некоторое время, чтобы понять, что может нарушить аккреционную структуру галактики и вызвать эти изменения в таком коротком порядке. Действующие силы должны быть очень экстремальными и очень драматичными».

Источник: https://phys.org/news/2019-09-captures-galaxies-sudden-transitions.html