Миналата седмица астрономите от Йейлския университет съобщиха, че виждат нещо необичайно: привидно непоколебим маяк от далечните достижения на Вселената замлъкна. Този реликтен източник на светлина, квазар, разположен в района на нашето небе, известен като небесния екватор, неочаквано стана 6-7 пъти по-тъмен през първото десетилетие на 21 век. Благодарение на тази драматична промяна в светимостта, сега астрономите имат безпрецедентна възможност да изучават както жизнения цикъл на квазарите, така и галактиките, които навремето са наричали у дома.
Квазар възниква от далечна (и следователно много стара) галактика, която някога е съдържала централна, въртяща се свръхмасивна черна дупка - това, което астрономите наричат активно галактическо ядро. Този въртящ се звяр поглъща поглъщащо големи количества околен газ и прах, ритайки околния материал и го изпращайки изтичащ от галактиката с мехурни скорости. Квазарите блестят, защото тези древни струи постигнали огромни енергии, като по този начин породили светлинен порой, толкова мощен, че астрономите все още са в състояние да го засекат тук, на Земята, милиарди години по-късно.
В своя ей-ден някои активни галактически ядра също бяха достатъчно енергийни, за да възбудят електрони по-далеч от централната черна дупка. Но дори в много ранната Вселена, електроните не биха могли да издържат на този вид вълнение завинаги; законите на физиката не го позволяват. В крайна сметка всеки електрон ще се върне обратно в състояние на покой, освобождавайки фотон на съответната енергия. Този цикъл на възбуждане се случваше отново и отново и отново, в редовни и предвидими модели. Съвременните астрономи могат да визуализират тези преходи - и енергиите, които са ги причинили - чрез изследване на квазарски оптичен спектър за характерни емисионни линии при определени дължини на вълната.
Не всички квазари обаче са създадени равни. Докато спектрите на някои квазари разкриват много ярки, широки емисионни линии с различна енергия, спектрите на други квазари се състоят само от тъмно, тясно многообразие. Досега някои астрономи смятаха, че тези изменения в емисионните линии между квазарите се дължат просто на различия в тяхната ориентация, както се виждат от Земята; тоест, колкото повече квазар е бил спрямо нас, толкова по-широки астрономи биха могли да видят линиите на емисиите.
Но всичко това вече е поставено под въпрос, благодарение на нашия приятел J015957.64 + 003310.5, квазарът, разкрит от екипа на астрономите в Йейл. Всъщност сега е правдоподобно, че моделът на емисионните линии на квазар просто се променя през целия си живот. След като събраха десет години спектрални наблюдения от квазара, изследователите наблюдаваха първоначалната му промяна в яркостта през 2010 г. През юли 2014 г. те потвърдиха, че тя все още е толкова тъмна, опровергавайки хипотези, които предполагат, че ефектът се дължи просто на намеса на газ или прах , „Прегледахме стотици хиляди квазари към този момент и сега открихме един, който се е изключил“, обясни К. Меган Ури, съавтор на изследването.
Как ще стане това, питаш? След като наблюдават сравнимото недостиг на широки емисионни линии в нейния спектър, Ури и нейните колеги смятат, че отдавна черната дупка в сърцето на квазара просто премина на диета. В крайна сметка, активно галактическо ядро, което изразходва по-малко материал, би генерирало по-малко енергия, пораждайки по-слаби струи на частици и по-малко възбудени атоми. „Източникът на захранване просто замъгли“, каза Стефани Ламаса, главен изследовател на проучването.
Ламаса продължи: „Тъй като жизненият цикъл на квазара е една от големите неизвестности, хващането на човек, докато се променя, в рамките на човешкия живот, е невероятно.“ И тъй като жизненият цикъл на квазарите зависи от жизнения цикъл на свръхмасивните черни дупки, това откритие може да помогне на астрономите да обяснят как тези, които лежат в центъра на повечето галактики, се развиват във времето - включително Стрелец А *, свръхмасивната черна дупка център на нашия Млечен път.
„Въпреки че астрономите изучават квазари повече от 50 години, вълнуващо е, че някой като мен, който изучава черни дупки почти десетилетие, може да намери нещо съвсем ново“, добави ЛаМаса.
Изследванията на екипа ще бъдат публикувани в предстоящ брой на The Astrophysical Journal, Предварително отпечатване на хартията е на разположение тук.
