Быстрорастущая чёрная дыра в соседней галактике может открыть окно в раннюю Вселенную

Чёрная дыра в центре галактики SDSS J110546.07+145202.4 с аккреционным диском и джетом. Коллаж: MPIfR

Международная команда астрономов совершила уникальное открытие. Исследователи наблюдали за галактикой SDSS J110546.07+145202.4, которая находится в созвездии Льва. Расстояние до неё составляет около 1,8 миллиарда световых лет. В течение восьми лет эта спиральная галактика излучала крайне яркий радиосигнал. Причиной стало интенсивное излучение сверхмассивной чёрной дыры в её центре [1].

Короткие всплески радиоизлучения иногда возникают вблизи чёрных дыр. Причина кроется в экстремальных условиях их аккреционных дисков. Это явление называют активным ядром галактики (AGN). В такие моменты центр галактики временно затмевает все звёзды в её диске. Однако большинство наблюдаемых радиовспышек длятся всего несколько дней или недель. В данном же случае источник сохраняет яркость уже несколько лет подряд. Это первое известное событие такого рода. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal [2].

Что такое активное ядро галактики

В центре многих галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры. Их масса может достигать миллионов и даже миллиардов солнечных масс. Когда вещество падает на чёрную дыру, оно образует аккреционный диск. Этот диск сильно разогревается и испускает огромное количество энергии. Так рождается активное ядро галактики. Оно может излучать в радиодиапазоне, рентгеновском и оптическом спектрах [3].

Составное изображение галактики SDSS J110546.07+145202.4, полученное в видимом и ближнем инфракрасном свете. Изображение предоставлено DESI Legacy Survey ©

Активные ядра бывают разных типов. Некоторые из них выделяются очень яркими радиоджетами — мощными потоками плазмы, вырывающимися из окрестностей чёрной дыры. Именно такой случай и зафиксировали учёные. Команда под руководством Стефани Комоссы из Института радиоастрономии имени Макса Планка объединила новые наблюдения с архивными данными. Они использовали информацию из разных обсерваторий и в разных диапазонах волн — от рентгеновского до инфракрасного [1].

В чём ценность этого открытия

Сверхмассивная чёрная дыра в центре SDSS J110546.07+145202.4 имеет относительно небольшую массу. Однако она растёт с исключительной скоростью. Она поглощает вещество из аккреционного диска уже несколько лет подряд. Это привело к появлению мощного джета, который зафиксировали учёные [2].

«Яркое радиоизлучение от быстрорастущих лёгких чёрных дыр само по себе встречается редко, — объясняет Стефани Комосса. — А их переход в долгоживущее яркое состояние никогда не наблюдался раньше». Причины столь долгого всплеска пока неясны. Дальнейшие наблюдения с помощью таких инструментов, как Very Long Baseline Array (VLBA), могут пролить свет на эту загадку [1].

Связь с ранней Вселенной

Учёные считают, что это событие представляет собой прототип нового класса галактик. Они переживают быстрые изменения в радиоизлучении. Такое поведение — когда чёрная дыра поглощает много вещества и быстро растёт — астрономы ожидают увидеть у галактик в ранней Вселенной [4].

Однако эта галактика находится в пределах последних двух миллиардов лет космической истории. Это делает её исключением из общего правила. Её относительная близость позволяет проводить детальные наблюдения. Они могут помочь лучше понять физику чёрных дыр, формирование джетов и их эволюцию [2].

«Такие высокоэнергетические события дают астрономам множество ценных сведений, — говорит соавтор Кови Роуз из Сиднейского института астрономии. — Наблюдая за этими джетами и вспышками, мы можем изучать физические процессы в самых экстремальных условиях во Вселенной» [4].

В ближайшем будущем в строй войдут новые мощные телескопы, например, Square Kilometer Array (SKA). Они позволят находить подобные радиовспышки в обзорах неба. «Это крайне важно для заполнения пробелов в нашем понимании ранней Вселенной», — заключает Комосса [1].

Оригинал этой статьи был опубликован Мэттью Уильямсом на сайте Universe Today [5].


Список источников

  1. Rapidly growing black hole in a nearby galaxy provides window into the early Universe – Max Planck Institute for Radio Astronomy, 2025
  2. A Decades-Long Radio Outburst in the Spiral Galaxy SDSS J110546.07+145202.4 – The Astrophysical Journal, 2025
  3. Active Galactic Nucleus – Space.com
  4. Black hole radio outburst in nearby galaxy could reveal early Universe secrets – University of Sydney, 2025
  5. A Rapidly-Growing Black Hole in a Nearby Galaxy Could Provide a Window Into the Early Universe – Universe Today, Matthew Williams, 2026