Вселенная поражает своей таинственностью, а небесные тела вызывают интерес из-за ограниченности наших знаний.
Любопытство возрастает, когда объект ведет себя предсказуемо. Недавно одна галактика была переклассифицирована как гигантская радиогалактика с блазаром в центре — одним из самых мощных явлений во Вселенной. Переклассификация связана с изменением угла наклона струй излучения (выходящих со скоростью, близкой к скорости света), направленных прямо на Землю — изменение, которое удивило физиков.
Во Вселенной миллиарды галактик. В центре каждой из них предположительно находится сверхмассивная черная дыра. Некоторые галактики обладают ядерной активностью и называются активными галактическими ядрами (АГЯ). В этих случаях сверхмассивная черная дыра питается аккреционным диском, а АГЯ излучают в электромагнитном спектре от радиоволн до гамма-лучей. Галактика с АГЯ называется активной галактикой.
В настоящее время считают, что все галактики проходят через различные фазы ядерной активности несколько раз за свою жизнь. По этой причине модели предсказывают, что активность АГЯ – повторяющееся и эволюционное явление, которое может привести к исчезновению потока аккреции, оставив спящее ядро.
Временные рамки человечества не позволяют увидеть разные источники излучения во время перехода этих состояний. Однако сигнатуры активности перезапуска АГЯ в джетах выявляются в гигантских радиогалактиках, при этом их видны в зависимости от частоты наблюдения (радиоволны, рентгеновские лучи и так далее).
Международная команда астрономов обнаружила необычную активность в сердце галактики PBC J2333.9-2343, что может привести к переклассификации данного объекта. Галактика – гигантская радиогалактика диаметром 4 миллиона световых лет с блазаром в центре, струи которого направлены на Землю. Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Вопрос угла зрения
Блазар — активное галактическое ядро с релятивистской струей, движущейся почти со скоростью света, и направленной к наблюдателю. Это высокоэнергетический объект, признаваемый одним из самых мощных во Вселенной. Исследование показало, что внутри PBC J2333.9-2343 джет изменил направление на 90 градусов. Струя, ранее находившаяся в плоскости неба, теперь направлена прямо на Землю.
Струя блазара образована заряженными элементарными частицами (электронами и протонами), движущимися со скоростью, близкой к скорости света. Эти струи вращаются вокруг сильного магнитного поля, вызывая излучение во всем электромагнитном спектре. В случае с PBC J2333.9-2343 исследователи предполагают, что джет исходит от центральной сверхмассивной черной дыры.
Излучение существенно возрастает из-за направления джета на Землю и может превзойти излучение всей остальной галактики. В результате возникают вспышки более высокой интенсивности, чем у других радиогалактик, меняя её тип.
Направление струй газа от звездных объектов по отношению к нашей планете определяет классификацию галактики. Если две струи направлены в плоскость неба, то такая галактика считается радиогалактикой. Если же одна струя направлена на Землю, активное ядро галактики классифицируется как блазар, что наблюдается в случае с PBC J2333.9-2343.
Необъяснимое изменение курса
Чтобы разобраться в странном поведении галактики, астрономы изучали её при помощи различных инструментов, которые регистрируют электромагнитное излучение. В наблюдениях использовались радио-, оптические, инфракрасные, рентгеновские, ультрафиолетовые и гамма-телескопы. Информация поступала от 100-метрового немецкого радиотелескопа Эффельсберг (размещаемый Институтом Макса Планка), 1,3-метрового оптического телескопа SMARTS в Йельском университете и обсерватории Нила Герелса Свифта в Пенсильванском университете.
Команда сравнила свойства PBC J2333.9-2343 с большими выборками блазарных и неблазарных галактик из проекта ALeRCE в Чили, а также с данными Zwicky Transient Facility (ZTF) и Asteroid Landfall Alert System (ATLAS).
Наблюдения показали, что галактика содержит яркий блазар в центре с двумя лепестками во внешних областях джета. Наблюдаемые доли относятся к старым джетам и уже не питаются излучением из ядра, поэтому являются реликтами прошлой радиоактивности. Активное галактическое ядро больше не приводит в движение лепестки, как это наблюдается в типичных радиогалактиках.
Команда в заявлении сообщает о неведении причин радикального изменения направления струй. Ученые предполагают, что это может быть слиянием с другой галактикой или другим массивным объектом, или всплеском активности в галактическом ядре после периода покоя.