Галактики имеют разные формы, размеры и яркость, от обычных галактик до чрезвычайно ярких активных галактик. В то время как обычная галактика видна, главным образом, благодаря свету звезд, активная галактика светится ярче всего в своем центре, в котором сверхмассивная черная дыра излучает постоянный заряд яркого излучения, поскольку она с жадностью поглощает находящиеся поблизости газ и пыль.
Где-то между обычными и активными галактиками существует еще один класс, известный как галактики с эмиссионными линиями низкой ионизации в ядрах (LINER). Хотя галактики LINER довольно распространены (на их долю приходится около ⅓ всех близлежащих галактик), астрономы активно обсуждают основной источник света от этих галактик. Некоторые утверждают, что свет производят активные галактические ядра, в то время как другие утверждают, что звездообразующие области вне ядра галактики производят больше света.
Команда астрономов наблюдала, как шесть обычных галактик типа LINER превращаются в хищных квазаров -самых ярких из всех известных ядер галактик. Команда описала свои наблюдения, которые могут помочь демистифицировать природу как линеров, так и квазаров, отвечая на волнующие вопросы об эволюции галактик в "Астрономическом журнале". Основываясь на своем анализе, исследователи предполагают, что они обнаружили совершенно новый тип активности черной дыры в центрах этих шести галактик LINER.
«Для одного из шести объектов мы изначально думали, что наблюдали событие приливного волнения, которое происходит, когда звезда проходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается на части. Но позже мы обнаружили, что это была ранее спящая черная дыра, претерпевающая трансформацию, которую астрономы называют «изменяющейся внешностью», в результате чего образуется яркий квазар. Наблюдение за этими шестью относительно спокойными изменениями в галактиках позволяет предположить, что мы определили целый новый класс активных галактических яде », - говорит Сара Фредерик, выпускница Астрономического факультета Университета Мэриленда и ведущий автор статьи.
Все шесть удивительных изменений наблюдались в течение первых девяти месяцев работы ZTF, проекта автоматической съемки неба в обсерватории Паломар-Калтех, недалеко от Сан-Диего, штат Калифорния, который начался в марте 2018 года.
Изменения внешнего вида были задокументированы в других галактиках - чаще всего в классе активных галактик, называемых галактиками Сейферта. По определению, все сейфертовские галактики имеют яркие активные галактические ядра, но сейфертовские галактики типа 1 и типа 2 различаются по количеству света, излучаемого на определенных длинах волн. По словам Фридриха, многие астрономы подозревают, что это различие связано с углом наблюдения галактик.
Предполагается, что сейфертовские галактики типа 1 обращены к Земле, обеспечивая беспрепятственный обзор их ядер, а сейфертовские галактики типа 2 наклонены под углом, так что их ядра частично закрыты плотным газопылевым торообразным кольцом. Таким образом, трансформация изменяющейся внешности между двумя классами является загадкой для астрономов, потому что ориентация галактики к Земле не должна измениться.
Новые наблюдения Фредерик и ее коллег могут оспорить эти предположения.
«Мы начали с того, что пытались понять трансформацию меняющейся внешности в галактиках Сейферта. Но вместо этого мы нашли новый класс активных галактических ядер, способных превратить спокойную галактику в светящийся квазар. Теория предполагает, что запуск квазара может занять тысячи лет, но эти наблюдения показывают, что это может произойти очень быстро. Он говорит нам, что вся теория неверна. Мы думали, что преобразование галактик Зейферта было главной загадкой. Но теперь нам нужно решить более серьезную проблему», - говорит Суви Гезари, профессор астрономии и соавтор работы.
Фредерик и ее коллеги хотят понять, как ранее тихая галактика со спокойным ядром может внезапно перейти к яркому галактическому маяку. Чтобы узнать больше, они провели наблюдения объектов с помощью телескопа Discovery, который эксплуатируется обсерваторией Лоуэлла в сотрудничестве с Университетом Бостона, Университетом Толедо и Университетом Северной Аризоны. Эти наблюдения помогли объяснить аспекты изменений, в том числе то, как быстро трансформирующиеся ядра галактик взаимодействуют с галактиками-хозяевами.
«Наши наблюдения подтверждают, что галактики LINER действительно могут содержать активные сверхмассивные черные дыры в своих центрах. Но эти шесть преобразований были настолько внезапными и катастрофичными, что они говорят нам, 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. Поскольку мы уловили эти переходы во время их жизни, это открывает много возможностей для сравнения того, как выглядели ядра до и после преобразования», - сказал Фредерик.
В отличие от многих квазаров, которые освещают окружающие облака газа и пыли далеко за пределами галактического ядра, ученые обнаружили, что только газ и пыль, наиболее близкие к ядру, были отключены. Фредерик, Гезари и их коллеги подозревают, что эта деятельность постепенно распространяется от ядра галактики - и может обеспечить картографические возможности для рождения новорожденного квазара.
«Удивительно, что каждая галактика может изменить свой внешний вид в человеческом масштабе времени. Эти изменения происходят быстрее, чем мы можем объяснить это современной теорией квазаров. Требуется некоторая работа, чтобы понять, что может нарушить аккреционную структуру галактики и вызвать изменения за такое короткое время. Должны быть задействованы очень экстремальные и катастрофические силы», - сказал Фредерик.
Подробнее:
https://cmns.umd.edu/news-events/features/4493
Источник: Университет Мэриленда
