Астрономы проследили за пробуждением сверхмассивной черной дыры в далекой галактике

Астрономы смогли проследить в реальном времени за событием активизации аккреции вещества на сверхмассивную черную дыру в далекой галактике. Однако не исключена полностью версия о том, что телескопы на протяжении четырех лет наблюдали самое длинное и тусклое событие приливного разрушения звезды. Статья опубликована в журнале Astronomy&Astrophysics.

Появление в ядрах галактик источников переменного излучения в разных диапазонах спектра, которые обнаруживаются при помощи наземных или космических обзоров неба, часто связывают с событиями приливного разрушения звезд сверхмассивными черными дырами (таких известно несколько десятков штук), переменами режима аккреции вещества на черную дыру в активном галактическом ядре или его затемнением облаками (их известно несколько сотен), что может порождать вспышки. Однако найденные транзиенты еще могут быть событием активизации аккреции черной дыры промежуточной массы (10⁴⁻⁵ масс Солнца) или сверхмассивной черной дыры малой массы (10⁵⁻⁶ масс Солнца), которые в ходе подобных эпизодов набирают массу, чтобы стать сверхмассивными черными дырами.

Группа астрономов во главе с Паулой Санчес Саес (Paula Sánchez Sáez) из Европейской Южной обсерватории сообщила о наиболее явном случае наблюдения активизации аккреции у сверхмассивной черной дыры в галактике SDSS 1335+0728, расположенной на расстоянии 300 миллионов световых лет в созвездии Девы. Первоначально источник под обозначением ZTF19acnskyy был обнаружен в декабре 2019 года наземной оптической системой ZTF, а до этого он не проявлял никаких признаков активности в течение предыдущих двух десятилетий. Ученые проанализировали также данные наблюдений за SDSS 1335+0728 телескопов WISE, GALEX, eROSITA, «Чандра» и «Свифт».

По сравнению с данными за 2004 год, поток ультрафиолетового излучения от SDSS 1335+0728 в 2021 году увеличился в четыре раза. С июня 2022 года поток излучения в среднем инфракрасном диапазоне вырос более чем в два раза по сравнению с уровнем до активного состояния, при этом источник стал краснее, а с февраля 2024 года обнаружилось и рентгеновское излучение. Спектроскопические данные наблюдений не содержат широких линий излучения, а излучение узких линий исходит из компактной области. Время наблюдаемых перемен в яркости источника составляет более 1550 дней. Галактика характеризуется звездной массой 1,3 × 10¹⁰ масс Солнца и скоростью звездообразования 0,228 массы Солнца в год, соответственно.

Подобная картина не вписывается в модель классического события приливного разрушения звезд сверхмассивными черными дырами. В частности, кривая блеска ZTF19acnskyy не затухает плавно по степенному закону. Скорее всего, это событие «включения» сверхмассивной черной дыры с массой около (1,5-3,3)×10⁶ масс Солнца, причем пылевой тор вокруг черной дыры может находиться еще в стадии формирования. Однако ученые не исключают полностью версию экзотического события приливного разрушения звезды черной дырой, которое могло бы быть самым тусклым и длинным, или другому, еще не известному типу транзиентов. Разобраться в этом должны помочь будущие наблюдения.

Ранее мы рассказывали о том, как «Спектр-РГ» увидел пробуждение черной дыры в двойной системе.