Sciencemag.cz
Doporučujeme
Koncem roku 2019 začala dříve nenápadná galaxie SDSS1335+0728 náhle zářit jasněji než kdykoli předtím. Aby astronomové zjistili proč, sledovali pomocí dat z několika vesmírných a pozemních observatoří, včetně VLT (Very Large Telescope) Evropské jižní observatoře (ESO), jak se jasnost galaxie proměňuje. V dnes zveřejněné studii dospívají k závěru, že jsou svědky změn, které v galaxii dosud nebyly pozorovány – pravděpodobně v důsledku náhlého probuzení masivní černé díry v jejím jádře.
„Představte si, že léta pozorujete vzdálenou galaxii, která se zdá být klidná a neaktivní,“ říká Paula Sánchez Sáez, astronomka z německé ESO a hlavní autorka studie, která byla přijata k publikaci v časopise Astronomy & Astrophysics. „Najednou se v jejím [jádru] začnou dít dramatické změny jasnosti, které se nepodobají žádným dosud pozorovaným událostem.“ Přesně to se stalo u jádra SDSS1335+0728, které je nyní klasifikováno jako „aktivní galaktické jádro“ (AGN) – jasná kompaktní oblast poháněná masivní černou dírou – poté, co se v prosinci 2019 prudce rozjasnilo [1].
Náhlé rozzáření galaxie mohou způsobit i některé jiné jevy, jako jsou výbuchy supernov nebo slapové rozrušení, kdy se hvězda dostane příliš blízko k černé díře a je roztrhána na kusy. Tyto změny jasnosti však obvykle trvají jen několik desítek nebo nanejvýš několik stovek dní. SDSS1335+0728 je stále jasnější a jasnější více než čtyři roky poté, co bylo poprvé pozorováno její „aktivování“. Pozorované změny jsou navíc v této galaxii, vzdálené 300 milionů světelných let v souhvězdí Panny, velmi odlišné od všech dosud pozorovaných, což astronomy navádí k jinému vysvětlení.
Tým se snažil galaxii porozumět pomocí kombinace archivních dat a nových pozorování z několika zařízení, včetně přístroje X-shooter na ESO VLT v chilské poušti Atacama [2]. Porovnáním dat získaných před prosincem 2019 a po něm zjistili, že SDSS1335+0728 nyní vyzařuje mnohem více světla v ultrafialové, optické a infračervené oblasti. Galaxie také začala v únoru 2024 vyzařovat rentgenové záření. „Takové chování nemá obdoby,“ říká Sánchez Sáez, který rovněž působí na Millennium Institute of Astrophysics (MAS) v Chile.
„Nejlepší možností, jak vysvětlit tento jev, je, že vidíme, jak [jádro] galaxie začíná být (…) aktivní,“ říká spoluautorka Lorena Hernández García z MAS a univerzity ve Valparaísu v Chile. „Pokud tomu tak je, bylo by to poprvé, co vidíme aktivaci masivní černé díry v reálném čase.“
Ve středu většiny galaxií včetně Mléčné dráhy se nacházejí masivní černé díry, jejichž hmotnost je více než stotisíckrát větší než hmotnost našeho Slunce. „Tyto obří příšery obvykle spí a nebývají přímo pozorovatelné,“ vysvětluje spoluautor Claudio Ricci z Univerzity Diega Portalese, rovněž v Chile. „V případě SDSS1335+0728 se nám podařilo pozorovat probuzení masivní černé díry, [která] náhle začala hodovat na plynu dostupném v jejím okolí a rozzářila se.“
„[Tento] proces (…) nebyl nikdy předtím pozorován,“ říká Hernández García. Předchozí studie zaznamenaly probuzení galaxie po několika letech, ale toto je poprvé, kdy byl samotný proces pozorován v reálném čase. Ricci, který je rovněž členem Kavliho institutu pro astronomii a astrofyziku na Pekingské univerzitě v Číně, dodává: „To je něco, co by se mohlo stát i naší vlastní černé díře Sgr A*, která se nachází ve středu naší Galaxie,“ i když není jasné, jak moc je to pravděpodobné.
K vyloučení dalších možných vysvětlení je třeba provést navazující pozorování. Je možné, že jsme svědky neobvykle pomalého slapového rozrušení, nebo dokonce zcela nového jevu. Pokud by se skutečně jednalo o slapové rozrušení, bylo by nejdelší a nejslabší jaké kdy bylo pozorováno. „Bez ohledu na povahu změn poskytuje [tato galaxie] cenné informace o tom, jak černé díry rostou a vyvíjejí se,“ říká Sánchez Sáez. „Očekáváme, že přístroje jako MUSE na VLT nebo ty na ELT (Extremely Large Telescope), který je nyní ve výstavbě, budou klíčové pro pochopení [proč se galaxie rozjasňuje].“
[1] Neobvyklé změny jasnosti galaxie SDSS1335+0728 byly zjištěny pomocí teleskopu Zwicky Transient Facility (ZTF) v USA. Následně zprostředkovatel ALeRCE (Automatic Learning for the Rapid Classification of Events) pod vedením Chile klasifikoval galaxii SDSS1335+0728 jako aktivní galaktické jádro. [2] Tým shromáždil archivní data ze sond NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) a GALEX (Galaxy Evolution Explorer), z přehlídky 2MASS (Two Micron All Sky Survey), ze Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a z přístroje eROSITA na kosmické observatoři IKI a DLR Spektr-RG. Kromě dalekohledu VLT ESO byla následná pozorování prováděna pomocí dalekohledu SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope), observatoře W. M. Kecka a observatoře NASA Neila Gehrelse Swift Observatory a rentgenové observatoře Chandra.Výzkum byl prezentován v článku s názvem „SDSS1335+0728: The awakening of a ∼106M⊙ black hole“ publikovaném v Astronomy & Astrophysics.
