Аккреционный диск сверхмассивной черной дыры резко увеличил яркость в 10 раз

Сверхмассивная черная дыра в центре активной галактики ESO 511-G030 продемонстрировала необычное поведение: ее аккреционный диск резко увеличил светимость в ультрафиолетовом диапазоне более чем в 10 раз всего за три года. Это открытие сделано по данным шестилетнего мониторинга в ультрафиолетовом и рентгеновском диапазонах, результаты которого опубликованы на сервере arXiv.

Аккреционные диски — это структуры из перегретого вещества, вращающегося вокруг черной дыры. Они являются основным источником излучения активных галактических ядер. Обычно излучение состоит из теплового ультрафиолетового компонента, исходящего от диска, и рентгеновского излучения от горячей короны вблизи черной дыры.

Ученые наблюдали, как ультрафиолетовый поток от диска вырос на порядок за время менее трех лет. При этом рентгеновское излучение также изменилось, но нелинейно. Когда темп аккреции превышает примерно 1% от предела Эддингтона, ультрафиолетовые и рентгеновские данные демонстрируют сильную корреляцию, похожую на ту, что наблюдается у более ярких квазаров. Ниже этого порога связь нарушается, что соответствует модели испарения внутренней части диска в геометрически толстый, оптически тонкий горячий поток.

По мнению авторов исследования, такая динамика вряд ли связана с эффектом затемнения или открытия диска. Вместо этого она указывает на постепенное восстановление оптически толстого компонента аккреции. Это подтверждает, что у сверхмассивных черных дыр могут происходить переходы аккреционных состояний, аналогичные тем, что известны для черных дыр звездной массы.

Открытие ставит под сомнение существующие модели радиационно эффективной аккреции вокруг сверхмассивных черных дыр. Данные наблюдений за ESO 511-G030 показывают, что диск и корона могут перестраиваться за сравнительно короткие по астрономическим меркам сроки.