Недавнее открытие группы астрономов сосредоточено вокруг скопления галактик CHIPS 1911+4455, расположенного на невероятном расстоянии в 6 миллиардов световых лет от Земли. В его центре находится сверхмассивная чёрная дыра, которая «включилась» совсем недавно, всего тысячу лет назад. Хотя это может показаться долгим сроком, по астрономическим меркам это всего лишь мгновение ока.
Ведущий исследователь Франческо Убертози из Болонского университета описывает это явление как наблюдение за пробуждением спящего гиганта. Команда использовала телескопы с очень длинной базой (VLB) и очень большой базой (VLB), чтобы заглянуть в глубины космоса с поразительной точностью. Представьте, что вы могли бы читать газету в Лос-Анджелесе, находясь в Нью-Йорке.
Эта чёрная дыра особенна тем, что, по сути, является новорождённой с точки зрения активности. Выбрасываемые ею струи вещества простираются всего на 100 световых лет от её центра. Хотя это звучит невероятно, на самом деле по меркам чёрных дыр это очень мало. Зрелые чёрные дыры в подобных системах могут создавать струи, простирающиеся на десятки тысяч световых лет.
Большинство чёрных дыр, изучаемых астрономами, активны уже миллионы лет, что затрудняет понимание того, как они начинают влиять на своё окружение. Эта недавно пробудившаяся чёрная дыра даёт уникальную картину «до», показывая учёным, что происходит на самых ранних стадиях активности чёрной дыры.
«Эти струи настолько молоды и малы, что у них не было времени оттолкнуть окружающий горячий газ. Это создает идеальную естественную лабораторию для изучения того, как черные дыры впервые начинают влиять на свое космическое окружение», — соавтор Мириам Гитти из Болонского университета.
Пока чёрная дыра только пробуждается, галактика вокруг неё совсем не дремлет. Эта галактика создаёт новые звёзды с поразительной скоростью: каждый год их масса составляет от 140 до 190 масс нашего Солнца. Для сравнения, во всей нашей галактике Млечный Путь ежегодно образуется лишь примерно столько же звёзд, сколько одно Солнце. Исследователи полагают, что, возможно, они стали свидетелями неопровержимого доказательства того, как изначально возникают чёрные дыры. Горячий газ, окружающий эту чёрную дыру, очень эффективно охлаждается, потенциально обеспечивая топливо, необходимое для её пробуждения.
Понимание того, как пробуждаются сверхмассивные чёрные дыры, помогает решить фундаментальные вопросы об эволюции галактик. Эти чёрные дыры играют ключевую роль в регулировании звездообразования и формировании крупнейших структур во Вселенной. Наблюдая за процессом пробуждения, можно наконец-то изучить этот процесс в действии, а не просто увидеть конечный результат.
Открытие потребовало объединения наблюдений с нескольких телескопов, каждый из которых предоставил свои фрагменты головоломки. Некоторые обеспечивали сверхвысокое разрешение, позволяющее увидеть крошечные джеты, в то время как другие обладали чувствительностью, необходимой для обнаружения слабых сигналов звездообразования.
Продолжая исследования, группа надеется проследить за его эволюцией с течением времени и найти больше подобных систем. Это может произвести революцию в нашем понимании того, как самые мощные объекты Вселенной начинают формировать окружающий их космос.