В конце 2019 года ранее ничем не примечательная галактика SDSS1335+0728 внезапно начала сиять ярче, чем когда-либо прежде. Чтобы понять, почему, астрономы воспользовались данными нескольких космических и наземных обсерваторий, в том числе Very Large Telescope (VLT, с англ. Очень Большой Телескоп) Европейской Южной Обсерватории (ESO). С их помощью удалось проследить, как менялась яркость галактики. В результате ученые пришли к выводу, что стали свидетелями изменений, никогда ранее не наблюдавшихся – вероятно, в ядре SDSS1335+0728 внезапно пробудилась массивная черная дыра.

"Представьте, что вы наблюдали далекую галактику в течение многих лет, и она всегда казалась спокойной и неактивной, — говорит Паула Санчес Саес, астроном ESO в Германии и ведущий автор исследования. — Внезапно ее [ядро] начинает демонстрировать резкие изменения яркости, что отличается от любых типичных событий, которые мы видели раньше". 

Именно это произошло с SDSS1335+0728, которая теперь классифицируется как имеющая "активное галактическое ядро" — яркую компактную область, питаемую массивной черной дырой.

Некоторые явления, такие как взрывы сверхновых или приливные разрушения (когда звезда приближается слишком близко к черной дыре и та разрывает светило на части) могут привести к внезапным вспышкам галактик. Но такие всплески обычно длятся всего несколько десятков или, самое большее, несколько сотен дней. SDSS1335+0728 продолжает становиться ярче и сегодня, более чем четыре года после того, как впервые была зафиксирована вспышка. Более того, изменения, обнаруженные в галактике, расположенной на расстоянии 300 миллионов световых лет в созвездии Девы, не похожи ни на что, наблюдавшееся ранее. Это дает основание предполагать наличие другого объяснения.

Команда ученых попыталась понять эти изменения яркости, используя сочетание архивных данных и новых наблюдений нескольких установок, включая инструмент X-shooter на VLT ESO в чилийской пустыне Атакама. Сравнивая данные, полученные до и после декабря 2019 года, они обнаружили, что SDSS1335+0728 теперь излучает гораздо больше света в ультрафиолетовом, оптическом и инфракрасном диапазонах. Также в феврале 2024 года были зафиксированы исходящие от нее рентгеновские лучи.

"Наиболее реальный вариант объяснения этого явления заключается в том, что мы видим, как ядро галактики начинает проявлять активность, — говорит соавтор Лорена Эрнандес Гарсия из Института астрофизики тысячелетия (MAS) и Университета Вальпараисо в Чили. — Если это так, то это будет первый раз, когда мы увидим активацию массивной черной дыры в реальном времени".

Эти космические объекты, масса которых в сто тысяч раз больше, чем у нашего Солнца, существуют в центрах большинства галактик, включая Млечный Путь. 

"Такие гигантские монстры обычно спят и не видны напрямую, — объясняет соавтор Клаудио Риччи из Университета Диего Порталеса, также в Чили. — В случае с SDSS1335+0728 мы смогли наблюдать пробуждение массивной черной дыры, которая внезапно начала питаться газом, доступным в ее окрестностях, став очень яркой".

По словам ученых, астрономам раньше никогда не удавалось зафиксировать этот процесс. Предыдущие исследования сообщали о том, что неактивные галактики становятся активными через несколько лет, но это первый раз, когда пробуждение черной дыры наблюдается в реальном времени. 

"Это то, что может случиться и с нашим собственным Sgr A*, массивной черной дырой, расположенной в центре нашей галактики", — добавляет Риччи, подчеркивая, что вероятность этого события пока не установлена.

Как бы там ни было, пробуждение SDSS1335+0728 пока остается лишь рабочей гипотезой, и астрономам нужно провести дополнительные наблюдения, чтобы исключить альтернативные объяснения. В их числе, например то, что мы наблюдаем необычно медленное приливное разрушение звезды или даже какое-то новое явление. Если это действительно приливное разрушение, то это будет самое продолжительное и слабое подобное событие, которое когда-либо наблюдалось. 

"Независимо от характера изменений, эта галактика предоставляет ценную информацию о том, как черные дыры растут и развиваются", — говорит Санчес Саес.

Исследование принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysicals.