Baigėsi 100 milijonų metų trukusi tyla: kosminė juodoji bedugnė sukėlė gigantišką srautą

Po beveik 100 milijonų metų trukusios ramybės supermasyvi juodoji bedugnė, slypinti galaktikos J1007+3540 centre, vėl suaktyvėjo. Radijo stebėjimai aiškiai parodė ryškų, naują vidinį čiurkšlės srautą, kurio ilgis siekia beveik 1,5 milijono šviesmečių. Šis srautas veržiasi pro senesnės, jau priblėsusios plazmos „kokoną“, kuris yra ankstesnių išsiveržimų liekana.

Pagrindinė tyrimo autorė, Midnapore City College (Indija) mokslininkė Shobha Kumari, šį reiškinį lygina su „kosminio ugnikalnio“ išsiveržimu po labai ilgo sąlyginės tylos laikotarpio. Pasak jos, J1007+3540 yra itin reta, epizodiškai aktyvi milžiniška radijo galaktika.

Daugumoje galaktikų, įskaitant ir Paukščių Taką, glūdi supermasyvi juodoji bedugnė, tačiau J1007+3540 išsiskiria savo mastais ir aktyvumu. Ji išmeta milžiniškus, stipriai įmagnetintos plazmos srautus, kurie tęsiasi toli už matomų galaktikos žvaigždžių ribų. Šios struktūros savo dydžiu pranoksta ištisas galaktikų spiečių sistemas ir aiškiai rodo daugkartinių išsiveržimų pėdsakus – juodoji bedugnė per kosminius laikotarpius ne kartą buvo „įsijungusi“ ir „išsijungusi“.

Radiovaizduose matyti kompaktiška, itin ryški čiurkšlė. Kumari teigia, kad tai – neabejotinas neseniai įvykusio juodosios bedugnės „prabudimo“ ženklas. Iškart už šio naujo srauto fiksuojamos ankstesnių išsiveržimų liekanos – suspaustos ir iškreiptos struktūros, veikiančios atšiaurioje aplinkoje. Skaičiuojama, kad išoriniai radijo „pūsleliai“ yra maždaug 240 milijonų metų senumo, o vidiniai – apie 140 milijonų metų. Tarp šių veiklos etapų juodoji bedugnė maždaug 100 milijonų metų buvo neaktyvi.

Milžiniškos struktūros ir aplinkos poveikis

Tyrėjai nurodo, kad LOFAR teleskopo duomenys atskleidžia suspaustą ir stipriai deformuotą šiaurinį radijo pūslelį. Tai rodo atgal tekančios, išlenktos plazmos pėdsaką, kurį, tikėtina, šonais spaudžia aplinkinis karštų dujų telkinys.

Pietvakarių kryptimi matyti įmagnetinta plazma, kuri plačiame regione yra ištempiama ir stumiama galaktikų spiečiaus aplinkos. Ji palieka subtilų, milijonus metų menantį pėdsaką. Visa tai leidžia manyti, kad galaktika ne tik pati formuoja savo čiurkšles, bet ir yra aktyviai formuojama bei „išskobiama“ aplinkoje esančios galingos terpės.

Kodėl šis atradimas toks svarbus?

Pasak Shobhos Kumari, dramatiškas jaunų čiurkšlių sluoksniavimasis senesnių, jau „išsekusių“ radijo pūslelių viduje yra aiški epizodiškai aktyvaus galaktikos branduolio žyma. Tai reiškia, kad galaktikos „centrinis variklis“ – juodoji bedugnė – per kosminius laikotarpius daug kartų įsijungia ir išsijungia.

Anksčiau galaktikos dažniau buvo laikomos sąlygiškai izoliuotomis sistemomis, tolygiai ir ramiai evoliucionuojančiomis „miniatiūrinėmis visatomis“. Naujausi rezultatai rodo, kad supermasyvi juodoji bedugnė gali reguliuoti pačios galaktikos augimą. Šis procesas nebūtinai yra lygus ir nuoseklus – veikiau jis panašus į ciklišką, kartais labai audringą veiklą, kurioje ramybės laikotarpius keičia smarkūs aktyvumo epizodai.

J1007+3540 motininė galaktika yra masyvi elipsinė galaktika. Dauguma jos žvaigždžių susiformavo maždaug prieš 12 milijardų metų, tačiau žvaigždėdara joje vis dar vyksta, tad net ir labai sena galaktika tebėra „gyva“ ir besikeičianti.

Mokslininkai planuoja pasitelkti dar jautresnius rentgeno spindulių teleskopus, pavyzdžiui, kosminį teleskopą „Chandra“, kad detaliai sudarytų karšto dujų debesies, supančio šią neįprastą galaktikos ir juodosios bedugnės sistemą, žemėlapį. Tai leis tiksliau įvertinti, kaip plazmos srautai sąveikauja su aplinka ir kaip šis sąveikos mechanizmas ilgainiui keičia pačią galaktiką.