Необъяснимо: новые квазары вспыхнули на глазах у астрономов

На глазах астрономов в спокойных галактиках вспыхнули квазары.

Иллюстрация ESA/Hubble, NASA, S. Smartt (Queen's University Belfast); NASA/JPL-Caltech.

Учёные полагали, что процесс превращения ядра галактики в квазар занимает тысячелетия. Но у них на глазах это случилось за несколько месяцев.

Объяснения этому явлению пока нет. Но описание открытия вышло в научной статье, опубликованной в издании Astrophysical Journal международной командой исследователей из 20 научных центров.

Большая часть света, испускаемого обычной галактикой, такой как Млечный Путь – это излучение её звёзд. При этом в центре звёздной системы (и наша не является исключением) обычно находится сверхмассивная чёрная дыра, окружённая облаком падающего на неё вещества, которое тоже ярко светится. Однако его светимость невелика по сравнению с суммарной мощностью множества звёзд, составляющих галактику.

Иное дело — галактики с активными ядрами. На центральную чёрную дыру в центре такой системы материя падает очень интенсивно. Возникающее в результате излучение зачастую превышает совокупную светимость звёзд галактики (некоторые астрономы считают это главным признаком галактики с активным ядром, хотя есть и другие подходы). Самые активные галактические ядра (и по совместительству самые мощные во Вселенной источники света) – это квазары, о которых "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали.

Есть, впрочем, и промежуточный случай: галактики, ядро которых представляет собой так называемую область с эмиссионными линиями слабоионизированных атомов (в английском языке обозначается аббревиатурой LINER). Они так называются потому, что в их оптическом спектре выделяются яркие линии нейтральных атомов или атомов, у которых оторван один электрон (таких как O, O+, N+ и S+).

"Лайнеры" широко распространены: примерно каждая третья галактика в окрестностях Млечного Пути имеет именно такое ядро. Но учёные до сих пор не могут прийти к единому мнению, какой же источник света у них основной: активность центральной чёрной дыры или всё-таки звёзды.

Астрономы никогда не предполагали, что ядро типа LINER может внезапно превратиться в квазар. Но именно это было зафиксировано для шести галактик. Причём переход произошёл за первые девять месяцев наблюдений в рамках проекта ZTF, призванного фиксировать самые разнообразные вспышечные процессы.

Сначала исследователи подумали, что видят кратковременную вспышку, которая происходит, когда сверхмассивная чёрная дыра разрывает звезду. Но дальнейшие наблюдения и открытие ещё пяти подобных объектов убедили их, что "лайнер" действительно у них на глазах превратился в квазар. Между тем, согласно существующим моделям, этот процесс должен занимать тысячелетия.

"Наблюдение за шестью такими переходами в относительно спокойных LINER-галактиках позволяет предположить, что мы идентифицировали совершенно новый класс активных галактических ядер", – говорит первый автор статьи Сара Фредерик (Sara Frederick) из Университета Мэриленда.

Чтобы собрать больше информации, астрономы выполнили наблюдения на 4,3-метровом телескопе DCT. Это позволило им подтвердить открытие и выяснить некоторые детали. Но сам механизм превращения пока остаётся загадкой.

"Мы хотим знать, как такое огромное количество газа и пыли может внезапно начать падать в чёрную дыру. Поскольку мы уловили эти переходы в момент, когда они происходили, у нас есть широкие возможности для того, чтобы сравнить, как выглядели ядра до и после трансформации", – заключает Фредерик.

К слову, ранее "Вести.Наука" писали о том, как фабрики по производству звёзд кардинально изменяют облик галактик. Также мы рассказывали о суперветрах вокруг квазаров и об одной сверхмассивной чёрной дыре, озадачившей астрономов.