Kada se supermasivna crna rupa u središtu galaksije više puta ugasi pa ponovno pokrene, iza sebe ostavlja slojeve radijskog zračenja koji mogu opstati milijunima godina. Upravo su takav iznimno rijedak zapis astronomi sada pronašli u sustavu J022248−060934, udaljenom gotovo 7,5 milijardi svjetlosnih godina. Riječ je o tek sedmom poznatom primjeru radiogalaksije s tri para radio izbočina ili “režnjeva” (eng. lobes), pa novo otkriće otvara vrijedan uvid u to kako se aktivnost crne rupe pali, slabi i ponovno vraća kroz vrlo duga razdoblja.
Radiogalaksije nastaju kada supermasivna crna rupa privlači okolnu tvar i pritom iz središta galaksije izbacuje snažne mlazove nabijenih čestica u suprotnim smjerovima. Kad ti mlazovi udare u okolni međuzvjezdani plin, nastaju golema područja magnetizirane plazme koja se na radijskim valnim duljinama vide kao radio režnjevi. U njima relativistički elektroni spiralno prate magnetska polja i stvaraju sinkrotronsko zračenje, pa upravo te strukture astronomima služe kao dugotrajan zapis o prošlim epizodama aktivnosti u srcu galaksije.
Tri traga starih izbijanja
Novi objekt prepoznat je u sklopu pregleda MIGHTEE, jednog od velikih znanstvenih programa južnoafričkog radioteleskopa MeerKAT. U snimkama se jasno vide tri para radio režnjeva, odnosno tri odvojena vrha radijske emisije na svakoj strani galaksije. To je ključni znak da se središnja crna rupa nije aktivirala samo jednom. Cijeli sustav proteže se na oko pet milijuna svjetlosnih godina, što J022248−060934 svrstava i među gigantske radiogalaksije.
Istraživači su zatim analizom spektralnog starenja pokušali odrediti koliko su pojedini dijelovi sustava stari. Pokazalo se da vanjski radio režnjevi sadrže starije čestice, dok unutarnje strukture bilježe noviju aktivnost. Prema toj rekonstrukciji, prvi mlaz koji je stvorio najudaljenije režnjeve izbačen je prije najmanje 16 milijuna godina. Ta je faza trajala oko 10 milijuna godina, nakon čega je uslijedilo razdoblje mirovanja dugo oko milijun godina. Druga epizoda trajala je približno sedam milijuna godina, a treća, koja još traje, zasad traje oko osam milijuna godina.
Što govore kratke stanke
Takav slijed upućuje na to da crna rupa veći dio vremena nije bila tiha, nego aktivna. Autori rada zato zaključuju da je riječ o vrlo brzom ciklusu aktivnosti, pri čemu je već u prvoj fazi izvor bio aktivan oko 90 posto vremena. To se razlikuje od ranijih procjena starosti, koje su se temeljile na brzini širenja radijskih struktura i upućivale na mnogo dulja razdoblja mirovanja između dviju aktivnih faza.
Vrijednost ovakvih sustava ne leži samo u njihovoj rijetkosti. Budući da je dosad poznato samo sedam radiogalaksija ove vrste, astronomi još uvijek slabo razumiju što točno pokreće njihovo višekratno gašenje i ponovno paljenje. Upravo zato slojevite radijske strukture poput onih u J022248−060934 mogu pomoći u razumijevanju načina na koji supermasivne crne rupe rastu i kako postupno mijenjaju galaksije u kojima se nalaze. Autori zato očekuju da će osjetljiviji instrumenti, uključujući opservatorij Square Kilometre Array Observatory i nadograđene postojeće radioteleskope, omogućiti sustavniju potragu za još takvih rijetkih objekata.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
