eROSITA обнаружила сейфертовскую галактику с «меняющимся обликом»

Многопанельный график, показывающий, как со временем изменялась яркость объекта J1240–2309 в различных диапазонах волн. Верхняя панель демонстрирует рентгеновскую яркость, измеренную тремя космическими телескопами — eROSITA, XMM-Newton и Swift. Вторая панель показывает яркость в ультрафиолетовом и оптическом диапазонах по данным XMM-Newton и Swift. Третья и четвёртая панели содержат наземную оптическую фотометрию, выполненную обсерваториями LCO+PROMPT и ATLAS соответственно. Пятая панель показывает инфракрасную яркость по данным спутника NEOWISE. На нижней панели отображено изменение интенсивности широких водородных линий излучения Hα и Hβ.

Credit: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2605.07965

Shreejaya Karantha, Phys.org

Астрономы проследили за драматическим поведением активного галактического ядра (AGN) с «меняющимся обликом», в котором центральная сверхмассивная чёрная дыра, по-видимому, сначала практически «выключилась», а затем быстро вновь активировалась. Галактика HE 1237−2252 за всего 18 месяцев ослабла в рентгеновском диапазоне в 17 раз, после чего снова начала восстанавливать яркость. Работа с анализом объекта была опубликована на сервере препринтов arXiv 8 мая.

Включение и выключение

Активные галактические ядра (AGN) питаются веществом, которое закручивается к сверхмассивной чёрной дыре через аккреционный диск. Такие чёрные дыры проходят через различные эпизоды аккреции, которые могут «включать» или «выключать» ядро, изменяя его светимость на временах порядка десятков тысяч лет. Однако в последние годы астрономы начали обнаруживать AGN, у которых крупные изменения аккреции происходят всего за месяцы или годы. Эти изменения приводят к переходу объекта между различными спектральными типами.

Все AGN делятся на два основных типа в зависимости от спектральных линий. Объекты типа 1 демонстрируют как широкие, так и узкие линии излучения, что указывает на наличие газа как вблизи чёрной дыры, так и далеко от неё. Галактики типа 2 показывают только узкие линии.

Между ними существуют промежуточные подтипы — 1.2, 1.5, 1.8 и 1.9, различающиеся относительной интенсивностью широких линий. Например, объект типа 1.8 имеет хорошо заметную широкую линию Hα и слабую широкую линию Hβ; тип 1.9 показывает только широкую Hα; а тип 2 вообще лишён широких компонент. Когда галактика переходит между этими типами, астрономы называют её AGN с «меняющимся обликом» (changing-look AGN, CLAGN).

Причина таких изменений до конца не ясна. Возможные объяснения включают реальное падение темпа аккреции на чёрную дыру, локальные нестабильности в аккреционном диске или внешние возмущения. Кроме того, продолжаются споры о природе области широких линий: является ли она постоянным резервуаром газа или же представляет собой ветер, существующий только тогда, когда аккреция превышает определённый порог.

Поймано в процессе

Большинство AGN с «меняющимся обликом» были обнаружены благодаря повторной спектроскопии или широкоугольным фотометрическим обзорам; к настоящему моменту подтверждено уже более 150 таких объектов. В январе 2022 года астрономы под руководством Alex Markowitz, используя обзор eROSITA (Extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array), обнаружили сейфертовскую галактику — класс AGN с чрезвычайно яркими ядрами, расположенными в спиральных галактиках, структура которых всё ещё хорошо различима, в отличие от квазаров, — у которой поток мягкого рентгеновского излучения упал примерно в 17 раз всего за 18 месяцев.

Эта сейфертовская галактика, обозначенная как J1240–2309 или HE 1237–2252, находится примерно в 1,3 миллиарда световых лет от Земли. Изначально объект классифицировался как тип 1.0–1.2, однако во время наблюдений 2022 года уже соответствовал типу 1.8. Данные в различных диапазонах волн показали, что ослабление яркости затронуло не только рентгеновское излучение — инфракрасная яркость также уменьшилась. Последующая многодиапазонная кампания наблюдений с конца 2022 до начала 2025 года позволила проследить постепенное восстановление объекта. Рентгеновское излучение восстановилось всего за три месяца, тогда как оптический, ультрафиолетовый и инфракрасный диапазоны возвращались к прежнему уровню примерно три года.

К концу 2024 года галактика вновь вернулась к типу 1.0, а её спектральные линии полностью восстановились. По мере повторной активации чёрной дыры исследователи также обнаружили характерную двухпиковую структуру в водородных линиях излучения, что может указывать на кольцеобразную структуру газа возле диска, подсвеченную восстанавливающейся короной.

Общая картина

Если бы между нами и чёрной дырой просто прошло облако пыли, временно ослабившее её видимый блеск, то не произошло бы двух вещей: рентгеновские данные показали бы характерные признаки поглощения, а инфракрасная яркость осталась бы практически неизменной. Поскольку обе величины заметно уменьшились, исследователи пришли к выводу, что сама чёрная дыра начала производить меньше энергии, а значит причина связана с внутренними изменениями в аккреционном диске.

Наиболее вероятное объяснение связано с распространением по диску «холодных» и «тёплых» фронтов: волна охлаждения временно подавляет излучение диска, после чего волна нагрева постепенно восстанавливает его активность.

Исследователи отмечают, что для полного понимания природы AGN с «меняющимся обликом» необходимо больше наблюдений и больше подобных объектов. «Если такие фронты действительно объясняют поведение других CLAGN, мы рекомендуем будущим программам мониторинга в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах использовать высокую частоту наблюдений для более строгой проверки и ограничения подобных моделей», — пишут авторы работы.

Это исследование предоставляет одну из самых наглядных картин того, как сверхмассивная чёрная дыра практически в реальном времени резко меняет темп аккреции и затем постепенно «возвращается к жизни».

Домашнее чтение:

📖 - https://arxiv.org/abs/2605.07965

✊

-----

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

Галактики / Квазары / Космология / eROSITA

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

а что это за eROSITA такая? Как-то я пропустил ввод в строй этого телескопа :/

eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) — это космический рентгеновский телескоп, созданный Германией   при участии России и запущенный в 2019 году на борту орбитальной обсерватории Spektr-RG. Его основная задача — составить самую подробную карту Вселенной в мягком рентгеновском диапазоне. Телескоп оснащён семью зеркальными модулями и способен обнаруживать миллионы активных галактических ядер, скоплений галактик, нейтронных звёзд и других высокоэнергетических объектов.

Одним из главных достижений eROSITA стало проведение полного обзора неба в рентгеновском диапазоне с чувствительностью, значительно превосходящей предыдущие миссии. Благодаря регулярному сканированию всего неба телескоп особенно хорошо подходит для поиска переменных и «вспыхивающих» объектов — например, AGN с «меняющимся обликом», приливных разрушений звёзд чёрными дырами и рентгеновских транзиентов.

By DLR German Aerospace Center - https://www.flickr.com/photos/dlr_de/48092069898/, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=87145461

У Галактики есть «горячая сторона» — и теперь мы знаем почему

 

Изображение Млечного Пути над обсерваторией Паранал, Чили, 21 июля 2007 года. 

(Источник: ESO/Y. Beletsky)

Mark Thompson, Universe Today, 28 апреля 2026 года

Если вы когда-нибудь закрывали пальцем отверстие велосипедного насоса и чувствовали, как воздух нагревается при сжатии, то вы уже понимаете физику, лежащую в основе нового открытия о нашей Галактике. Оказывается, у Млечного Пути есть «горячая» и «холодная» стороны, и причина этого сводится к тому же самому принципу.

Астрономы уже в течение некоторого времени знают, что нашу Галактику окружает огромный ореол горячего газа. Эта гигантская, невидимая сфера простирается далеко за пределы привычного диска звёзд, который мы обычно называем Млечным Путём, и имеет температуру около двух миллионов градусов — в сотни раз выше температуры видимой поверхности Солнца. Загадка заключалась в том, почему одна половина этого ореола оказывается горячее другой. Данные рентгеновской обсерватории eROSITA, опубликованные в 2024 году, показали, что южная часть ореола примерно на 12% горячее северной. Долгое время никто не мог объяснить причину.

Детекторы рентгеновского излучения обсерватории eROSITA 

(Источник: Johannes Buchner)

Теперь команда из Университета Гронингена считает, что нашла ответ — и он связан с соседом, который незаметно «подталкивает» нас уже миллиарды лет. Большое Магелланово Облако — небольшая галактика-спутник, видимая в южном полушарии Земли как слабое светящееся пятно на небе. Она обращается вокруг Млечного Пути, и её гравитации достаточно, чтобы медленно тянуть всю нашу Галактику в свою сторону. Сейчас Млечный Путь дрейфует к югу со скоростью около 40 км/с. Это может звучать не слишком впечатляюще, но на космических масштабах эффект оказывается значительным.

По мере движения Млечный Путь «вдавливается» в газ на своей южной стороне. Галактика действует как поршень, сжимая газ перед собой — а сжатый газ нагревается. Это тот же самый эффект, который нагревает воздух в велосипедном насосе, только в масштабах, почти не поддающихся воображению. Компьютерные моделирования показывают, что такое сжатие увеличивает температуру южной части ореола на 13–20%, что хорошо согласуется с наблюдениями eROSITA. Удивительно, но весь этот эффект сформировался сравнительно недавно — всего за последние 100 миллионов лет.

Изображение Большого Магелланова Облака, полученное обзором VISTA Европейской южной обсерватории 

(Источник: ESO/VMC Survey)

Это исследование, возможно, решает и вторую давнюю загадку. Астрономы давно замечали, что быстрые облака более холодного газа гораздо чаще встречаются в северной части ореола, чем в южной. Новая модель объясняет это тем, что север, будучи менее сжатым и немного более холодным, создаёт условия, в которых такие облака легче формируются и дольше сохраняются.

Это наглядное напоминание о том, что Млечный Путь — вовсе не неподвижная структура, спокойно плывущая в космосе. Он движется, реагирует на окружение и формируется под его воздействием — и эти процессы оставляют измеримые следы в масштабах всей Галактики.

Домашнее чтение:

📖 - https://doi.org/10.1093/mnras/stag319

✊

-----

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ / eROSITA

РЕПЛИКА

Д-Р МАКС

Признаться, мне особенно нравится в этой работе не столько сам результат, сколько его прозрачность.

Мы привыкли думать о Галактике как о чём-то почти неподвижном — диске звёзд, спокойно вращающемся в своём гало. Но здесь нам показывают другую картину: Млечный Путь — это динамическая система, которая не просто существует, а взаимодействует со своим окружением, и делает это вполне ощутимо.

И что особенно изящно — объяснение оказывается почти школьным по своей сути. Сжатие газа ведёт к нагреву. Тот же самый эффект, что в велосипедном насосе, только масштаб увеличен до сотен тысяч световых лет. Иногда Вселенная не требует сложных формул — она требует правильной аналогии.

Конечно, остаются вопросы. Мы говорим о сравнительно небольшом градиенте температуры — порядка десятка процентов. Насколько устойчив этот эффект? Как он будет выглядеть в более точных моделях? И не накладываются ли на него другие процессы — например, вклад прошлых выбросов из центра Галактики?

Но сама идея, что южная часть гало «нагревается» из-за движения Галактики в сторону Большого Магелланова Облака, выглядит убедительно. Особенно потому, что она одновременно объясняет и второе наблюдение — асимметрию холодных облаков.

Это, пожалуй, и есть главный признак хорошей теории: она не просто закрывает один вопрос, а аккуратно стягивает воедино несколько разрозненных фактов.

И в итоге остаётся ощущение, что мы начинаем видеть Млечный Путь не как статичную структуру, а как объект, который буквально «дышит» и «движется» в межгалактической среде.

И, возможно, именно такие, на первый взгляд небольшие асимметрии и есть ключ к пониманию его реальной эволюции.