eso1631ru — Научный релиз

«Голодающая» черная дыра заставила яркую галактику вновь потемнеть

15 сентября 2016 г.

Международная группа астрономов, использовавших Очень Большой Телескоп ESO, Космический Телескоп Хаббла NASA/ESA и рентгеновскую обсерваторию NASA «Чандра», объяснила загадочные изменения в поведении сверхмассивной черной дыры в центре далекой галактики. По-видимому, эта черная дыра переживает тяжелые времена – для того, чтобы она заставила вещество в своей окрестности светиться, ей недостает «питания».

Установлено, что многие галактики имеют очень яркое ядро, свечение которого объясняется наличием в нем сверхмассивной черной дыры. Из-за таких ядер так называемые “активные галактики» относятся к самым ярким объектам во Вселенной. Считается, что их яркое сияние объясняется очень сильным нагревом вещества при падении на черную дыру: такой процесс называется аккрецией. Свойства этого свечения у разных активных галактик очень различаются и астрономы в соответствии с этими различиями делят эту категорию галактик на несколько классов [1].

В течение последнего десятилетия (то есть, по астрономическим меркам, на исключительно коротком масштабе времени) у некоторых из таких галактик наблюдались резкие изменения их типа свечения. А одна из галактик этой выборки, Markarian 1018, ухитрилась изменить свой тип дважды, в течение последних пяти лет вернувшись в первоначальное состояние. Такая цикличность до сих пор наблюдалась всего у нескольких галактик, и ни она из них не изучалась настолько подробно.

Открытие переменности у Markarian 1018 оказалось случайным побочным продуктом обзора близких активных галактических ядер CARS (Close AGN Reference Survey), совместного проекта ESO и других организаций по сбору информации о сорока сравнительно близких галактиках с активными ядрами. Рутинные программные наблюдения Markarian 1018 со спектрографом MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer), установленным на Очень Большом Телескопе ESO, и выявили неожиданные изменения светового потока от этой галактики.

Мы были просто ошеломлены, когда увидели столь необычные и резкие изменения у Markarian 1018”, -- говорит Ребекка Мак-Элрой (Rebecca McElroy), ведущий автор статьи, описывающей сделанное открытие, докторант Сиднейского университета и астрофизического исследовательского центра CAASTRO (ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics).

Удачная случайность, из-за которой галактика наблюдалась сразу после начала падения ее блеска, предоставила ученым неожиданый шанс установить, что именно заставляет «мигать» такие галактики. Берндт Хуземанн (Bernd Husemann), руководитель проекта CARS и ведущий автор одной из двух статей, связанных с открытием, объясняет: “Нам повезло зарегистрировать это событие всего через 3-4 года после начала падения блеска. Поэтому мы начали кампанию слежения за объектом, и в результате смогли изучить такие физические детали процесса аккреции в активных галактиках, которые иначе выявить бы не удалось”.

Исследователи использовали удачный шанс в полной мере. В первую очередь необходимо было выяснить, какой процесс вызывает столь резкие изменения яркости Markarian 1018. Причиной могло быть любое из многих астрофизических событий. Затягивание в черную дыру единичной звезды и ее поглощение было сразу отброшено [2]; экранирование дыры массами газа вызывало большие сомнения [3]. После первого раунда наблюдений истинный механизм неожиданной переменности Markarian 1018 оставался загадкой.

Однако, ученым было выделено наблюдательное время на Космическом телескопе Хаббла NASA/ESA и рентгеновской обсерватории NASA «Чандра», и им удалось получить дополнительные данные, которые наконец помогли эту загадку решить. Черная дыра медленно снижала свой блеск потому, что ей стало недоставать аккрецируемого вещества.

Возможно, «голодание» вызвано тем, что приток вещества чем-то прерывается”, -- говорит Ребекка Мак-Элрой. Черная дыра в центре Markarian 1018 может оказаться двойной, ведь эта галактика является продуктом слияния двух галактик, в центре каждой из которых, вполне вероятно, находилась сверхмассивная черная дыра.

Исследование физических механизмов, действующих в активных галактиках, таких, как Markarian 1018, продолжается.“Нашей группе пришлось интенсивно поработать, чтобы понять, что вызывает потемнение Markarian 1018”, -- комментирует Бернд Хуземанн. “Продолжающиеся на телескопах ESO и других инструментах кампании мониторинга позволят нам глубже и подробнее изучить «голодающие» черные дыры и переменные активные галактики”.

Примечания

[1]  Самые яркие активные галактики, у которых блеск ядра полностью затмевает свечение остальной части галактики – это квазары. Другой, менее экстремальный, класс активных галактик составляют галактики Сейферта. Они в свою очередь были разделены на два подкласса, тип 1 и тип 2, которые различаются зависимостью между яркостью и эмиссионным спектром, но впоследствии появилась и более детализированная классификация, например, сейфертовские галактики типа 1.9.

[2]  Вызванное приливными силами уменьшение яркости может произойти, когда звезда оказывается слишко близко к сверхмассивной черной дыре и разрывается на части под воздействием гигантских приливных сил. В результате этого происходит резкое увеличение яркости центральной области галактики, которое сменяется ее медленным падением в течение нескольких лет. Наблюдаемые изменения яркости Markarian 1018 этой картине не соответствовали.

[3] Экранирование газовыми массами, которые перекрывают луч зрения, дрейфуя перед ярким ядром активной галактики, как туман экранирует свет автомобильных фар, может повлиять на классификацию галактики, изменяя как ее яркость, так и спектр

Узнать больше

Результаты работы представлены в двух статьях: “Mrk 1018 returns to the shadows after 30 years as a Seyfert 1” и “What is causing Mrk 1018’s return to the shadows after 30 years?”. Обе работы публикуются как письма в журнал Astronomy & Astrophysics.

Состав исследовательской группы: B. Husemann (ESO, Garching, Germany), T. Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Germany), G. R. Tremblay (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, New Haven, USA), M. Krumpe (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Potsdam, Germany), J. Dexter (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany), V. N. Bennert (Physics Department, California Polytechnic State University, USA), G. Busch (I. Physikalisches Institut, Universität zu Köln, Germany), F. Combes (LERMA, Observatoire de Paris, France), S. M. Croom (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics), T. A. Davis (School of Physics & Astronomy, Cardiff University, UK), A. Eckart (I. Physikalisches Institut Universität zu Köln, Germany; Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Germany), R. E. McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australia & ARC Centre of Excellence for All-sky Astrophysics), M. Pérez-Torres (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spain), M. Powell (Yale Center for Astronomy and Astrophysics, New Haven, USA) и J. Scharwächter (Gemini Observatory, Northern Operations Center, Hawaii, USA).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Россия
Телефон: +79112122130
Сотовый: +79112122130
Email: km@gao.spb.ru

Bernd Husemann
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6750
Email: bhuseman@eso.org

Rebecca McElroy
University of Sydney
Sydney, Australia
Телефон: +61 421 882 513
Email: rebecca.mcelroy@sydney.edu.au

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1631.

О релизе

Релиз №:eso1631ru
Название:Markarian 1018
Тип:Local Universe : Galaxy : Activity : AGN : Seyfert
Facility:Very Large Telescope
Instruments:MUSE
Science data:2016A&A...593L...8M

Изображения

The active galaxy Markarian 1018
The active galaxy Markarian 1018
только на английском
The sky around the active galaxy Markarian 1018
The sky around the active galaxy Markarian 1018
только на английском
The location of the galaxy Markarian 1018 in the constellation of Cetus
The location of the galaxy Markarian 1018 in the constellation of Cetus
только на английском

Видео

Zooming in on the unusual active galaxy Markarian 1018
Zooming in on the unusual active galaxy Markarian 1018
только на английском

Также смотрите наши