Ученые впервые получили изображение сверхмассивной черной дыры в процессе «пробуждения» — когда она начинает интенсивно поглощать материю и выбрасывать потоки плазмы. Это предоставляет уникальную возможность изучить, как начинается процесс, который может существенно повлиять на эволюцию галактики.
Ученые из Болонского университета и Национального института астрофизики Италии, возглавляемые Франческо Убертози, провели исследование галактики, расположенной в центре скопления CHIPS 1911+4455. Этот скопление находится приблизительно в 6 миллиардах световых лет от нашей планеты. Согласно полученным данным, сверхмассивная черная дыра в этой галактике начала активную фазу всего около тысячи лет назад, что является крайне малым сроком в астрономическом масштабе.
«убертози поясняет, что мы наблюдаем эту чёрную дыру на начальном этапе её активности, до того, как она успела оказать значительное влияние на окружающую среду.
Наблюдения, выполненные с использованием радиоинтерферометров VLBA (Very Long Baseline Array) и VLA (Very Large Array), выявили, что струи, исходящие от чёрной дыры, имеют длину всего около 30 парсек (что приблизительно равно 100 световых лет). В то же время, струи зрелых радиогалактик могут достигать десятков тысяч парсек. Радиоспектр источника характеризуется «пиковой» формой, свидетельствующей о его очень молодом возрасте — около 10. 3 лет.
Система обладает уникальной особенностью: окружающий горячий газ до сих пор не подвергся нагреву и вытеснению джетами. Это дает возможность исследовать состояние, предшествующее воздействию чёрной дыры, которое включает нагрев и подавление звездообразования.
Галактика, расположенная в центре скопления CHIPS 1911+4455, отличается высокой интенсивностью звездообразования среди центральных галактик скоплений. По оценкам, скорость звездообразования составляет 140–190 масс Солнца в год, что значительно превышает показатели во Млечном Пути.
Радиоизлучение, зарегистрированное телескопом VLA, показало наличие протяжённых структур, которые соответствуют областям активного звездообразования, зафиксированным телескопом «Хаббл» (HST). Скорее всего, эти структуры обусловлены синхротронным излучением от взрывов сверхновых и молодых массивных звёзд, что свидетельствует о высокой скорости рождения новых звёзд.
По мнению исследователей, активация чёрной дыры могла произойти под воздействием двух факторов: быстрое снижение температуры газа в центре скопления (характеризующееся низкой энтропией и кратковременным периодом охлаждения) и свидетельства недавнего слияния, которое увеличило поступление вещества.
Авторы указывают на то, что подобные системы встречаются нечасто, и дальнейшие наблюдения позволят проследить изменения, происходящие с молодыми радиогалактиками. Учёные считают, что данная работа представляет собой важный этап в изучении механизмов, посредством которых сверхмассивные чёрные дыры влияют на развитие галактик и формирование крупнейших структур во Вселенной.