Учёные обнаружили самую большую пару плазменных струй, когда-либо наблюдавшихся из сверхмассивной черной дыры

«Порфирион» находится в 7,5 миллиардах световых лет от Земли и существовал, когда наша Вселенная была менее чем в два раза моложе своего нынешнего возраста

Международная группа астрономов использовала радиотелескоп Metrewave GMRT Национального центра радиоастрофизики (NCRA), чтобы обнаружить крупнейшую пару плазменных джетов, когда-либо наблюдавшихся из сверхмассивной чёрной дыры, охватывающую размер в 23 миллиона световых лет от начала до конца. Размер этих джетов более чем в 100 раз превышает размер Млечного Пути.

Мегаструктура струи получила название «Порфирион» (Porphyrion) в честь гиганта из греческой мифологии и восходит к временам, когда нашей Вселенной было 6,3 миллиарда лет. Эти потоки, с общей выходной мощностью, эквивалентной триллионам Солнц, вырываются с обеих сторон сверхмассивной чёрной дыры в сердце далёкой галактики.

Мартин Оэй, научный сотрудник Калифорнийского технологического института и ведущий автор новой статьи в журнале Nature, в которой сообщаются эти результаты, отметил: «Эта пара не просто размером с Солнечную систему или галактику; речь идет о 140 диаметрах Млечного Пути. В центре каждой крупной галактики находится большая чёрная дыра массой около миллиона или миллиарда солнечных масс. Она поглощает звёзды, пыль и плазму, в общем, всё, что приближается, но небольшая часть материала, приближающегося к чёрной дыре, выбрасывается наружу в виде таких струй».

Эта система джетов является одной из тысяч слабых мегаструктур, первоначально обнаруженных с помощью европейского радиотелескопа LOFAR (низкочастотная антенная решётка).

Мартин Хардкасл, второй автор исследования и профессор астрофизики в Университете Хартфордшира в Англии, добавил: «О существовании этих объектов было известно ещё до того, как мы начали кампанию, но мы понятия не имели, что их окажется так много».

Чтобы определить длину джетов, нужен был мощный радиотелескоп, который мог бы проследить струи до галактики, из которой они вышли. Тут и пригодился GMRT. Команда Оэя использовала чувствительные наблюдения GMRT с высоким разрешением, чтобы идентифицировать родительскую галактику, которая породила джеты. После того, как родительская галактика была идентифицирована с помощью GMRT, исследователи использовали оптический телескоп Keck I на Гавайях, чтобы получить расстояние. «Порфирион» находится в 7,5 миллиардах световых лет от Земли, это означает, что он существовал, когда наша Вселенная была менее чем в два раза моложе своего нынешнего возраста в 13,8 миллиарда лет.

Без точного положения, предоставленного наблюдениями GMRT, было бы невозможно идентифицировать оптическую родительскую галактику и определить гигантские размеры радиомегаструктуры.

Наличие большего охвата также подразумевает, что эти гигантские джеты могут иметь более широкое влияние на близлежащие галактики. Соавтор исследования Джордж Джорговски, профессор астрономии и науки о данных в Калифорнийском технологическом институте, объяснил: «Мы считаем, что галактики и их центральные сверхмассивные чёрные дыры эволюционируют совместно, и одним из ключевых аспектов этого является то, что они выбрасывают огромное количество энергии в форме струй, которые могут влиять на рост их родительских галактик и других галактик рядом с ними. Новое открытие показывает, что их влияние может распространяться гораздо дальше, чем мы думали».

В качестве следующего шага Оэй хочет лучше понять, как эти мегаструктуры влияют на своё окружение. Он особенно заинтересован в том, чтобы выяснить, в какой степени эти гигантские струи распространяют магнетизм. Оэй отметил: «Магнетизм на нашей планете позволяет жизни процветать, поэтому мы хотим понять, как он возник. Мы знаем, что магнетизм начинается в космической паутине, затем проникает в галактики и звёзды, а в конечном итоге и на планеты, но где он начинается? Распространяют ли эти гигантские струи магнетизм по космосу?»

Изучение джетов сверхмассивных чёрных дыр в радиогалактиках стало областью исследований, в которую GMRT внесла несколько важных вкладов за последние два десятилетия. Открытие «Порфириона» стало ещё одним достижением GMRT в этой активной области исследований в астрофизике.