Спящие сверхмассивные черные дыры на короткое время пробуждаются разрушенными звездами

Новое исследование загадочного класса галактик, известного как компактные симметричные объекты, или CSO, показало, что эти объекты не совсем то, чем кажутся. CSO — это активные галактики, в ядрах которых находятся сверхмассивные черные дыры. Из этих массивных черных дыр вылетают две струи, движущиеся в противоположных направлениях со скоростями, приближающимися к скорости света. Но по сравнению с другими галактиками с яростными джетами, эти джеты не простираются на большие расстояния, они гораздо компактнее.

На протяжении многих десятилетий астрономы подозревали, что CSO еще молоды и что их самолеты в конечном итоге смогут путешествовать на большие расстояния. Теперь сообщения в трех разных газетах в Астрофизический журналГруппа исследователей под руководством Калифорнийского технологического института пришла к выводу, что организации гражданского общества не молоды, а живут относительно недолго.

«Эти ОГО не молоды», — объясняет Энтони (Тони) Редхед, почетный профессор астрономии Робинсона, который руководил расследованием. «Вы не можете назвать 12-летнюю собаку миниатюрой, даже если она прожила меньшую жизнь, чем взрослый человек. Эти существа представляют собой отдельный вид, который живет и умирает на протяжении тысяч лет, а не миллионов». Годы обычны для галактик с более крупными джетами».

В ходе новых исследований команда проанализировала литературу и предыдущие наблюдения более чем 3000 кандидатов в ОГО, проверив, что 64 из них были подлинными, и выявила еще 15 ОГО. Все эти объекты ранее наблюдались с помощью массива со сверхдлинной базой (VLBA) Национальной радиоастрономической обсерватории, а некоторые наблюдались и с помощью других радиотелескопов высокого разрешения.

«Наблюдения VLBA являются наиболее подробными в астрономии, обеспечивая изображения с детализацией, эквивалентной измерению ширины человеческого волоса на расстоянии 100 миль», — говорит Редхед.

Анализ команды пришел к выводу, что организации гражданского общества отгоняют самолеты в течение 5000 лет или меньше, а затем умирают.

«Самолеты CSO очень активны, но, кажется, они перестают работать», — говорит Викрам Рави, доцент кафедры астрономии Калифорнийского технологического института и соавтор одного из исследований. «Струи перестают течь из источника».

Что касается того, что питает недолговечные джеты, ученые полагают, что виновником является приливное разрушение (TDE), которое происходит, когда одиночная звезда приближается слишком близко к сверхмассивной черной дыре и съедается.

«Мы думаем, что одна звезда разрывается на части, а затем вся эта энергия направляется в струи вдоль оси, вокруг которой вращается черная дыра», — говорит Рыжая. «Гигантская черная дыра сначала невидима для нас, а затем, когда она пожирает звезду, происходит взрыв. У черной дыры есть топливо, и мы можем ее видеть».

Редхед был первым, кто заподозрил, что ОГО могут поддерживаться TDE в 1990-х годах, но, по его словам, эта идея осталась практически незамеченной научным сообществом. «Эта гипотеза была почти забыта, потому что прошли годы, прежде чем начали накапливаться данные наблюдений за TDE», — говорит он. На момент выдвижения его первоначальной гипотезы было обнаружено только три организации гражданского общества.

Перенесемся в 2020 год. Рыжий, который приостановил обучение в CSO, чтобы углубиться в различные проблемы радиоастрономии, решил, что пришло время вернуться к этой теме. Он собрал коллег в Zoom, и они решили порыться в литературе и отсеять те, кто был ошибочно назван ОГО. В течение следующих двух лет команда исследовала более 3000 кандидатов в ОГО, сократив число кандидатов до дюжины, которые обладали необходимыми критериями, чтобы стать настоящими ОГО.