Черная дыра проснулась в тишине: что скрывает скопление CHIPS 1911+4455 от любопытных глаз

Как часто во Вселенной случаются события, которые мы можем наблюдать буквально в реальном времени, пусть и с задержкой в миллиарды лет? Группа астрономов под руководством Франческо Убертози из Болонского университета сделала уникальное открытие: они поймали момент, когда сверхмассивная черная дыра в центре скопления галактик CHIPS 1911+4455 только начала проявлять активность.

Что такое CHIPS 1911+4455 и почему это важно?

Скопления галактик — это одни из крупнейших гравитационно связанных структур во Вселенной. Однако CHIPS 1911+4455 выделяется на их фоне. В отличие от обычных скоплений, где межгалактический газ разогрет до десятков миллионов градусов, в этом скоплении газ остывает очень быстро — за сотни миллионов лет. Это приводит к его конденсации и оседанию в центре, где он становится топливом для звездообразования и активности сверхмассивной черной дыры.

Рентгеновские данные обсерватории "Чандра" показали значительные асимметрии в распределении горячего газа. Это говорит о недавнем слиянии скоплений или крупных галактик, что, вероятно, усилило турбулентность, ускорило охлаждение газа и запустило цепочку процессов, приводящих к пробуждению черной дыры.

Как астрономы обнаружили "молодую" черную дыру?

Используя сеть радиотелескопов VLBA и VLA, ученые зафиксировали компактные симметричные джеты длиной около 100 световых лет — признак молодой активной черной дыры. Для сравнения, у зрелых галактик джеты могут достигать десятков тысяч световых лет.

Кроме того, на расстоянии примерно 32 600 световых лет от ядра с помощью VLA были обнаружены "усики" радиоизлучения, совпадающие с областями звездообразования. Эти сигналы исходят от вспышек сверхновых, а не от черной дыры, что говорит о том, что активность сверхмассивной черной дыры началась буквально "вчера" — около тысячи лет назад.

"Мы наблюдали сверхмассивную черную дыру в самом начале ее активной фазы, до того, как она успела заметно изменить свое окружение", — подчеркнул Франческо Убертози.

Почему это открытие важно для понимания Вселенной?

Исследование активности черных дыр и их взаимодействия с окружающей средой помогает понять, как формируются крупномасштабные структуры во Вселенной. Авторы работы, опубликованной в The Astrophysical Journal, планируют продолжить наблюдения за CHIPS 1911+4455, чтобы проследить дальнейшее развитие "пробуждающегося монстра" и его влияние на галактику.

Слева на изображении — крупномасштабное комбинированное фото скопления галактик CHIPS 1911+4455, сделанное с помощью обсерватории "Чандра". Справа — снимки, полученные сетью радиотелескопов JVLA и VLBA, демонстрирующие детали активности в центре скопления.