Astronomowie rejestrują przebudzenie aktywnego jądra galaktyki J1007+3540

Astronomowie zaobserwowali niezwykle rzadkie zjawisko w odległej galaktyce J1007+3540, polegające na cyklicznym aktywowaniu i wygasaniu jej aktywnego jądra (AGN). Proces ten, określany mianem „restartu”, nastąpił po wyjątkowo długim okresie uśpienia centralnej supermasywnej czarnej dziury. Szczegółowe wyniki badań, które ukazały się w styczniu 2026 roku na łamach prestiżowego czasopisma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, rzucają nowe światło na mechanizmy rządzące tymi potężnymi obiektami. Wykorzystując zaawansowane interferometry radiowe, takie jak LOFAR oraz uGMRT, naukowcy potwierdzili ponowny zapłon czarnej dziury, szacując, że nastąpił on po około stu milionach lat całkowitej ciszy radiowej.

Nowo powstała emisja promieniowania manifestuje się jako niezwykle jasny i zwarty dżet wewnętrzny, który przebija się przez otaczający go „kokon” składający się ze starej, wygasłej już plazmy. Jest to podręcznikowy przykład epizodycznej aktywności AGN, gdzie strumienie materii wyrzucane przez czarną dziurę rozciągają się na dystans niemal miliona lat świetlnych. Obserwacje wykazały jednak znaczną deformację i kompresję tych struktur, co jest wynikiem oddziaływania kolosalnego ciśnienia zewnętrznego. Pochodzi ono od gorącego gazu wypełniającego gromadę galaktyk, w której znajduje się obiekt macierzysty. Doktor Surajit Paul z Manipal Centre for Natural Sciences (MCNS) podkreślił, że J1007+3540 stanowi obecnie jeden z najbardziej wymownych przykładów interakcji między epizodycznym jądrem galaktyki a jego bezpośrednim otoczeniem wewnątrz gromady.

Zespół badawczy, którym kierowała Shobha Kumari z Midnapore City College, ustalił, że unikalność galaktyki J1007+3540 tkwi w jej zdolności do wielokrotnych erupcji. Oznacza to, że jej centralny silnik energetyczny włącza się i wyłącza w skali czasu mierzonej w miliardach lat. Chociaż wcześniejsze raporty z 2023 roku sugerowały, że jądro galaktyki pozostawało w stanie uśpienia przez co najmniej dwieście dni, najnowsze dane z 2026 roku definitywnie potwierdzają jego obecną, wysoką aktywność. Zjawisko to stwarza astronomom niepowtarzalną okazję do analizy ewolucji dżetów radiowych oraz badania wpływu gęstego ośrodka gromady na kształtowanie morfologii tych potężnych wyrzutów materii.

Dzięki precyzyjnym obserwacjom wykonanym za pomocą instrumentów LOFAR i uGMRT udało się nie tylko wykryć nową aktywność, ale także zarejestrować struktury „rezydualne”. Są to pozostałości po dawnych erupcjach w postaci wyblakłych płatów radiowych, które pozostają widoczne na niskich częstotliwościach nawet przez setki milionów lat po odcięciu zasilania z jądra. Obrazy uzyskane z systemu LOFAR ujawniły wyraźnie skompresowany płat północny, w którym plazma została przesunięta bocznie pod wpływem oporu gazu międzygalaktycznego. Dane z uGMRT potwierdziły dodatkowo, że ten zagęszczony obszar składa się ze starszych cząstek, które utraciły już znaczną część swojej energii pierwotnej, co stanowi bezpośredni dowód na silne oddziaływanie środowiska gromady na ewolucję galaktyki.

Plany zespołu badawczego na najbliższą przyszłość obejmują przeprowadzenie obserwacji o wysokiej rozdzielczości przy użyciu teleskopów VLA oraz ALMA pod koniec 2026 roku. Prace te będą miały na celu szczegółowe zmapowanie nowo powstałych dżetów oraz precyzyjne określenie częstotliwości cykli aktywności tego obiektu. Badanie tak dynamicznych systemów jak J1007+3540 dostarcza bezcennych informacji o tym, jak supermasywne czarne dziury wpływają na wzrost i ewolucję całych galaktyk, szczególnie w ekstremalnych warunkach panujących w gromadach. Pozwala to na systematyczne udoskonalanie modeli teoretycznych opisujących zachowanie czarnych dziur jako obiektów przechodzących przez naprzemienne fazy aktywności i głębokiego uśpienia, co jest kluczowe dla zrozumienia historii wszechświata.