Их выводы, представленные 8 января на собрании Американского астрономического общества в Киссимми, Флорида, проясняют, почему квазар SDSS J1011 + 5442 так сильно изменился за несколько лет между наблюдениями.«Мы привыкли думать о небе как о неизменном», — сказал профессор астрономии Вашингтонского университета Скотт Андерсон, который является главным исследователем спектроскопического обзора во временной области SDSS. «SDSS дает нам прекрасную возможность увидеть эти изменения, когда они происходят».Квазары — это компактная область в центре больших галактик, обычно окружающая массивную черную дыру. Например, черная дыра в центре J1011 + 5442 примерно в 50 миллионов раз массивнее нашего Солнца.
По мере того как черная дыра поглощает перегретый газ, она излучает огромное количество света и радиоволн. Когда астрономы SDSS провели свои первые наблюдения J1011 + 5442 в 2003 году, они измерили спектр квазара, что позволило им понять свойства газа, поглощаемого черной дырой. В частности, заметная линия «водород-альфа» в спектре показала, сколько газа попадает в центральную черную дыру.
SDSS измерил другой спектр этого квазара в начале 2015 года и заметил огромное уменьшение в период с 2003 по 2015 год. Команда использовала дополнительные наблюдения других телескопов за эти 12 лет, чтобы сузить период изменений.«Разница была ошеломляющей и беспрецедентной», — сказал аспирант астрономии Университета штата Вашингтон Джон Руан, член исследовательской группы. «Эмиссия водорода-альфа уменьшилась в 50 раз менее чем за 12 лет, и теперь квазар выглядит как нормальная галактика».
Изменение было настолько велико, что в астрономическом сообществе SDSS квазар стал известен как «квазар с изменяющимся внешним видом». Черная дыра, конечно, все еще существует, но за последние 10 лет, похоже, она поглотила весь газ в своей окрестности.
Когда газ упал в черную дыру, команда SDSS не смогла обнаружить спектроскопическую сигнатуру квазара.«Мы впервые видим, как квазар отключился так резко, так быстро», — сказала ведущий автор Джесси Рунно, научный сотрудник Университета штата Пенсильвания.
Прежде чем Рунно, Руан и их коллеги смогли прийти к такому выводу, им пришлось исключить две другие возможности. Толстый слой пыли мог пройти через родительскую галактику, закрывая им вид на черную дыру в ее центре.
Но они пришли к выводу, что никакое облако пыли не могло двигаться достаточно быстро, чтобы вызвать 50-кратное падение яркости всего за два года. Другая возможность заключается в том, что яркий квазар в 2003 году был всего лишь временной вспышкой, вызванной черной дырой, разорвавшей соседнюю звезду.
Хотя эта возможность использовалась в аналогичных случаях, она не может объяснить тот факт, что меняющий вид квазар светил много лет, прежде чем погас.Команда пришла к выводу, что квазар израсходовал весь раскаленный газ в непосредственной близости от него, что привело к быстрому падению яркости.
«По сути, у него закончилась еда, по крайней мере, на данный момент», — говорит Рунно. «Нам посчастливилось поймать его до и после».Квазар с изменяющимся внешним видом — первое крупное открытие, о котором сообщается в рамках Спектроскопического обзора во временной области, одного из компонентов четвертой фазы SDSS, которая будет продолжаться в течение следующих нескольких лет.
«Мы нашли этот квазар, потому что вернулись, чтобы изучить тысячи квазаров, которые видели раньше», — сказал Андерсон. «Это открытие стало возможным только потому, что SDSS настолько глубока и существует так долго».