Новости

TESS впервые увидел активность вторичной черной дыры блазара OJ 287. Она породила джет

Астрономы при помощи двух наземных телескопов и космического телескопа TESS впервые обнаружили вспышку, связанную с непосредственной активностью вторичной черной дыры в блазаре OJ 287. Ее порождает джет, возникающий при аккреции вещества на черную дыру из диска вокруг первичной черной дыры. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

OJ 287 представляет собой блазар типа BL Ящерицы, свет от которого идет до Земли 3,5 миллиарда лет. Это активное галактическое ядро случайно попало на фотоснимки неба в 1887 году, во время поисков малых тел Солнечной системы и других объектов вблизи плоскости эклиптики, и с тех пор за ним часто ведутся наблюдения, что позволило в долговременном масштабе отследить колебания яркости, в которых выделяются два цикла длительностью 12 и 55 лет. Объясняются эти колебания наличием двойной сверхмассивной черной дыры, где вторичная черная дыра периодически пролетает сквозь аккреционный диск вокруг первичной черной дыры, порождая всплески излучения из-за увлечения и нагрева окружающего газа.

Подобная математическая модель, которая неоднократно дополнялась, была подтверждена точными наблюдениями, которые также позволили рассмотреть основной релятивистский джет, а порождаемые вторичной черной дырой вспышки можно предсказывать с точностью до четырех часов, как это было в 2019 году. Таким образом, предсказание времени вспышек от OJ 287 можно делать с точностью предсказания времени появления знаменитой кометы Галлея во внутренней части Солнечной системы.

Модель предсказывала, что новая вспышка в ядре OJ 287 возникнет в июле-августе 2022 года, однако с помощью наземных оптических телескопов ее нельзя было пронаблюдать, а радиотелескопы основную вспышку не увидели. Впрочем, есть альтернативный способ выявить вторичную черную дыру, которая может быть активной на некоторых участках орбиты, порождая вспышки, связанные с джетом, генерируемым этой черной дырой при аккреции захваченного из диска вещества. Несмотря на то, что этот джет должен быть существенно меньше, чем первичный джет, его излучение способно кратковременно подавлять излучение первичного джета, что проявится в заметной переменности яркости в течение суток.

Группа астрономов во главе с Маури Валтоненом (Mauri J. Valtonen) из Университета Турку сообщила о первом случае регистрации оптической вспышки, связанной с активностью вторичной черной дыры в OJ 287. Ученые использовали данные наблюдений обсерватории Педагогического университета в Кракове и Астрономической обсерватории Ягеллонского университета за период с 21 октября по 1 декабря 2021 года, а также данные наблюдений космического телескопа TESS, который в конце 2021 года в течение 80 дней практически непрерывно наблюдал OJ 287.

Ученые обнаружили в фотометрических данных крупную вспышку ночью 12 ноября 2021 года, с нарастанием потока оптического излучения более чем на одну звездную величину за несколько дней, а финальное увеличение яркости в два раза произошло всего за четверть суток. Различия в цвете и спектральном распределении энергии для разных стадий вспышки, а также тот факт, что степень поляризации уменьшалась с ростом потока излучения, в сочетании с расчетным размером излучающей области около 280 астрономических единиц, говорят в пользу идеи о том, что зона излучения находится во вторичном, а не в первичном джете.

По расчетам, во время каждого пересечения аккреционного диска вторичная черная дыра получает возможность аккрециировать вещество из вторичного диска вокруг себя с суперэддингтоновской скоростью, однако при этом вторичный диск лишается внешних краев, что ограничивает время высокого уровня аккреции. Примерно за миллион витков вокруг первичной черной дыры масса вторичной черной дыры удваивается, а ее собственная скорость вращения близка к максимальной.

Ученые считают, что именно короткое время жизни вспышки (около 12 часов), сыграло основную роль в том, что подобные события ранее не регистрировались. Эти события видны только тогда, когда вторичная черная дыра падает на диск сверху с точки зрения земного наблюдателя, что может иметь место раз в 12 лет, и при этом наблюдатель должен в это время проводить наблюдения, что не всегда возможно.

Ранее ученые нашли пару из сверхмассивной черной дыры и черной дыры промежуточной массы в центре далекой галактики.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»