Мережа телескопів VERA виявляє околиці чорних дір, що швидко зростають

Використовуючи мережу радіотелескопів VERA, астрономи отримали нове уявлення про зростання молодих надмасивних чорних дір у галактиках Narrow-line Seyfert 1. Команда виявила значне обертання Фарадея в поляризованих радіохвилях від цих галактик, що вказує на велику кількість газу, який сприяє швидкому зростанню цих чорних дір.

Міжнародна група астрономів зробила вирішальний крок у розумінні зростання молодих надмасивних чорних дір . Використовуючи найсучаснішу технологію VERA, японської мережі радіотелескопів, якою керує Національна астрономічна обсерваторія Японії (NAOJ), вони відкрили нове розуміння формування та потенційної еволюції цих небесних утворень у більш потужні квазари.

Зараз загальновизнано, що майже кожна активна галактика містить у своєму ядрі надмасивну чорну діру , маси якої в мільйони до мільярдів разів перевищують маси Сонця. Проте історія зростання, завдяки якій ці чорні діри набули такої величезної маси, залишається відкритим питанням.

Під керівництвом Міеко Такамури, аспіранта Токійського університету, міжнародна команда зосередилася на окремій категорії активних галактик, відомих як вузьколінійні галактики Сейферта 1 (NLS1). Передбачається, що ці галактики містять відносно невеликі, але швидко зростаючі масивні чорні діри, що дає потенційну можливість вивчити ранню стадію еволюції цих космічних монстрів.

Щоб отримати глибше розуміння безпосереднього оточення цих дивних чорних дір, команда спостерігала за ядрами шести найближчих активних галактик NLS1 за допомогою VERA – мережі радіотелескопів із зором, який у 100 000 разів потужніший за людське око. Зокрема, команда використала нещодавно розширені можливості надширокосмугового запису VERA, що дозволило їм виявляти слабкі «поляризовані» радіохвилі, що виходять із ядра цих галактик, із безпрецедентною точністю.

Відомо, що частина радіохвиль, що випромінюються поблизу надмасивних чорних дір, демонструє поляризацію. Коли це поляризоване випромінювання поширюється через намагнічений газ, що оточує чорну діру, площина поляризації поступово обертається, викликаючи ефект, відомий як обертання Фарадея. Ступінь цього обертання (на даній довжині хвилі) пропорційна густині газу та напруженості магнітного поля в середовищі, що поширюється. Таким чином, поляризація та обертання Фарадея дають цінну інформацію про безпосереднє оточення центральної чорної діри.

Разом із найгострішим за всю історію оглядом ядер цих галактик, нові дані показали значно більше обертання Фарадея порівняно з вимірюваннями, отриманими щодо старіших, більш масивних, добре розвинених чорних дір. Це вказує на наявність великої кількості газу в ядерних областях цих галактик, що сприяє швидкому зростанню центральних чорних дір.

«Надмасивні чорні діри проходять процес зростання, подібний до людського», — каже Такамура. «Чорні діри, які ми спостерігали, мають характеристики, які можна порівняти з ентузіастами їжі, схожими на молодих хлопців і дівчат, які мають сильну тягу до рису».

Ці результати опубліковані в Astrophysical Journal під назвою Takamura et al. «Зондування серця активних вузьколінійних галактик Сейферта 1 за допомогою широкосмугової поляриметрії VERA». Джерело