Астрономы из Китая с помощью космических телескопов XMM-Newton и Swift зафиксировали редкое и драматическое изменение состояния близкого квазара — чрезвычайно яркого объекта, питаемого сверхмассивной черной дырой (СМЧД) с массой в 30 миллионов солнечных масс. Объект находится сравнительно недалеко от нас, его красное смещение равно 0,38.
Исследование показало, что источник SDSS J000532.84+200717.4 за несколько лет резко ослаб в рентгеновском диапазоне (перешел в так называемое X-weak state). Наблюдения помогают понять, как меняется активность таких космических «двигателей». Работа опубликована в журнале The Astrophysical Journal. Без регистрации статью можно прочитать на портале препринтов arXiv.
Диагноз: «рентгеновская слабость»
По данным наблюдений, квазар перешел из обычного рентгеновского состояния в заведомо слабое. За пять лет поток излучения в диапазоне 0,2–10 кэВ уменьшился более чем на порядок. При этом радиоизлучение оставалось стабильным. Такой переход считается статистически редким и важным для изучения процессов возле сверхмассивных черных дыр.
Ученые отмечают, что подобные изменения могут быть связаны либо с перестройкой аккреционного диска — структуры из газа, падающего на черную дыру, — либо с появлением плотного облака вещества, которое экранирует рентгеновское излучение. В обоих случаях речь идет о невероятно быстрых (по космологическим меркам) изменениях вблизи горизонта событий СМЧД.
Почему это важно для астрофизики
Квазары (от англ. quasi-stellar objects — квазизвездные объекты — ввиду огромного расстояния они выглядят на небе как точки, хотя на самом деле это гигантские активные галактики) являются одними из самых ярких и динамичных объектов во Вселенной, а их переменность напрямую связана с процессами роста сверхмассивных черных дыр в галактических центрах. Наблюдение переходов между состояниями помогает проверить модели аккреции и понять, как активные галактические ядра «включаются» и «затухают».
Переменность квазаров наблюдалась на разных длинах волн: исследования показывают, что светимость может меняться из-за нестабильности аккреционного потока или даже наличия двойных СМЧД. Это делает подобные объекты уникальными естественными лабораториями для изучения эволюции галактик.
Дополнительный интерес вызывает то, что подобные «выключения» рентгеновского излучения могут объяснять часть скрытых активных ядер галактик, которые трудно обнаружить стандартными методами.
В работе подчеркивается, что дальнейшие наблюдения помогут понять, временный ли это эффект или квазар вошел в новое долгосрочное состояние. В частности, ученые рассчитывают использовать новые рентгеновские миссии для отслеживания дальнейших изменений.
Наблюдаемое событие представляет редкую возможность увидеть, как активное ядро галактики меняет режим работы буквально на глазах наблюдателей.Янг Сяо Ху
О том, как сверхмассивные черные дыры крушат вокруг себя все живое, читайте в материале Hi-Tech Mail.