Обнаружена самая обширная пара релятивистских струй за всю историю наблюдений

Астрономы обнаружили рекордно крупную пару релятивистских джетов, получившую название Порфирион. Струи плазмы, выброшенные сверхмассивной черной дырой, простираются на 23 миллиона световых лет — это в 140 раз больше диаметра Млечного Пути. Открытие, сделанное с помощью европейского радиотелескопа LOFAR, ставит под сомнение существующие теории о природе и происхождении таких космических объектов.

Гигант, скрывавшийся на заре Вселенной

Галактика-хозяйка Порфириона находится в 7,5 миллиарда световых лет от Земли. Это означает, что мы видим систему такой, какой она была, когда возраст Вселенной составлял около 6,3 миллиарда лет. Масса галактики в десять раз превышает массу Млечного Пути, а энергия, питающая джеты, эквивалентна излучению триллиона Солнц. Для уточнения местоположения и параметров объекта ученые задействовали Гигантский метроволновый радиотелескоп в Индии, спектроскопический прибор DESI и обсерваторию Кека на Гавайях.

Неожиданный механизм работы черной дыры

Ключевой сюрприз исследования — состояние самой черной дыры. Астрономы выяснили, что она находится в так называемом «радиационном режиме», когда основная энергия выделяется в виде электромагнитного излучения. Ранее считалось, что столь мощные и протяженные джеты способны генерировать только черные дыры в «реактивном режиме», которые производят именно струи частиц. Это открытие радикально расширяет круг поиска подобных структур: в ранней Вселенной преобладали именно «излучающие» черные дыры, что указывает на потенциально гораздо большую распространенность гигантских джетов.

Вызов для теории и новые горизонты

Сохранение стабильности и целостности струй на протяжении миллионов световых лет остается загадкой. Наиболее вероятное объяснение — исключительно долгая и стабильная фаза аккреции вещества на черную дыру, которая может длиться около миллиарда лет, позволяя джетам не менять направление. LOFAR, благодаря своей чувствительности к низким частотам, уже позволил выявить более десяти тысяч едва заметных джетовых структур, тогда как ранее были известны лишь сотни. Предыдущий рекорд принадлежал системе Альционея, обнаруженной в 2022 году: ее длина составляла 16 миллионов световых лет. Открытие Порфириона не только побило этот рекорд, но и заставляет пересмотреть модели эволюции галактик и их центральных черных дыр. Теперь перед исследователями стоит задача понять, как подобные джеты влияют на межгалактическую среду, распространяя космические лучи, тяжелые элементы и магнитные поля, что напрямую связано с условиями формирования галактик и, возможно, самой жизни.