Чорнова діра створила струмені завдовжки 23 мільйони світлових років

12 липня 2026 р. 11:35

12 липня 2026 р. 11:35

Уявіть собі істоту розміром з амебу, яка раптом запускає фонтан енергії розміром з усю Землю. Саме таку космічну «неможливість» описують астрономи, коли говорять про гігантську радіогалактику Порфіріон: крихітна за космічними мірками чорна діра в її центрі створила струмені, що простягаються на 23 мільйони світлових років . Про це розповідає матеріал на ScienceAlert .

Що відомо коротко

• Порфіріон — одна з найбільших відомих структур галактичного походження , розташована на відстані близько 7,5 мільярда світлових років .
• Її радіострумені, або галактичні лопаті, мають довжину близько 23 мільйонів світлових років (7 мегапарсеків) — це приблизно як 140 Чумацьких Шляхів , поставлених у ряд.
• Струмені породжує надмасивна чорна діра в центрі галактики, яка за аналогією мала б «розмір» лише близько 0,2 міліметра , якщо зменшити всю систему до масштабу Землі.
• Порфіріон і схожа гігантська радіогалактика Алькіонея були виявлені в радіоданих європейського масиву LOFAR , що об’єднує близько 20 000 антен у 52 локаціях.
• Такі гігантські струмені можуть впливати на космічну павутину — велику структуру з темної матерії, галактичних філаментів і порожнин між ними.

Як крихітна чорна діра створює «фонтан» розміром з космічну порожнину

У центрі Порфіріона, як і в більшості галактик, сидить надмасивна чорна діра. Вона поглинає газ, пил і зорі, що падають на неї, але частину цієї матерії перетворює на колосальні струмені плазми, викидаючи їх у протилежні боки галактики зі швидкостями, близькими до світлової.

Астроном Мартейн Оей (Martijn Oei) пояснює це через масштабну аналогію: якби зменшити струмені до розміру Землі, то сама чорна діра мала б діаметр лише 0,2 міліметра — приблизно як кліщ на шкірі. Тобто мікроскопічний «двигун» запускає гігантський «реактивний факел», що сягає розмірів цілих космічних порожнин.

Ці струмені, які називають галактичними лопатями , складаються з високоенергетичної плазми та газу. Вони простягаються далеко за межі видимого диска галактики, немов два гігантські прожектори, що пробивають темряву міжгалактичного простору.

Порфіріон, Алькіонея та рекордні радіогалактики

Порфіріон був уперше виявлений у 2024 році за радіосигналами від пари таких струменів. На той момент це була найбільша відома структура галактичного походження . Згодом рекорд перехопила інша радіогалактика — TXS 0033+252 — з довжиною струменів близько 26 мільйонів світлових років, але Порфіріон залишається однією з найвражаючих.

До Порфіріона титул рекордсмена належав Алькіонеї — гігантській радіогалактиці на відстані близько 3 мільярдів світлових років. Її лопаті сягають приблизно 5 мегапарсеків , або 16,3 мільйона світлових років. Обидві системи виявили в даних радіоінтерферометричної мережі LOFAR , яка працює на низьких частотах і особливо чутлива до розмитих, протяжних структур.

Попри те, що радіолопаті — явище не рідкісне (навіть у Чумацького Шляху є власні радіолопаті), більшість із них набагато скромніші. Чому в окремих галактик струмені виростають до мегапарсекних масштабів, досі незрозуміло.

Чому ці струмені взагалі не розвалилися

Щоб створити такі гігантські лопаті, чорна діра має безперервно «живитися» матерією приблизно мільярд років . Це означає, що навколо неї повинен існувати величезний резервуар газу, який постійно падає всередину. Така стабільна «дієта» для чорної діри — радше виняток, ніж правило.

Є ще одна проблема: чим довший струмінь, тим він нестабільніший. Будь-яке збурення — і він має розпастися, розсіятися в міжгалактичному середовищі. Але Порфіріон ми бачимо таким, яким він був 7,5 мільярда років тому , у часи, коли міжгалактичний простір був щільнішим, ніж сьогодні. Попри це, струмені зуміли зберегти форму на неймовірній відстані.

Як саме лопаті Порфіріона й Алькіонеї залишаються стабільними на таких масштабах, поки що загадка. Вони взаємодіють із міжгалактичним газом, прискорюють електрони й створюють радіовипромінювання, але детальний механізм цієї «довготривалої роботи» ще належить розкрити.

Космічна павутина і роль гігантських струменів

У великому масштабі Всесвіт нагадує тривимірну павутину: філаменти з темної матерії, вздовж яких збираються галактики, вузли скупчень галактик і величезні порожнини між ними. Цю структуру називають космічною павутиною .

За розрахунками команди, довжина струменів Порфіріона становить близько 66 відсотків радіуса порожнини , у якій тоді перебувала галактика. Тобто один-єдиний галактичний «фонтан» майже «дістає» від центру порожнини до її краю.

Дослідники припускають, що такі мегаструмені можуть формувати властивості порожнин : підвищувати їхню температуру та створювати магнітні поля. Те, що ми сьогодні спостерігаємо в цих порожнинах, могло бути «намальоване» саме такими давніми радіогалактиками.

Особливо інтригуюче те, що чорна діра Порфіріона належить до типу, який часто зустрічається в ранньому Всесвіті. Це дає підстави думати, що в молодому космосі гігантських струменів було набагато більше, і вони могли суттєво вплинути на те, як сформувалася космічна павутина.

Скільки ще таких гігантів ми не бачимо

Мартейн Оей вважає, що галактики з гігантськими струменями значно поширеніші , ніж показують нинішні каталоги. Проблема в тому, що чим більша система, тим важче її помітити: її випромінювання стає розмитим і слабким, особливо на великих відстанях.

Сучасні інструменти просто не завжди здатні «виловити» такі тьмяні, протяжні структури. Але з удосконаленням радіотелескопів у найближчі роки астрономи очікують знайти ще багато подібних гігантів. Уже зараз огляди неба в радіодіапазоні натякають, що в даних можуть ховатися ще більші структури.

FAQ

Ці результати вже остаточно підтверджені чи це попередні висновки?

Описані структури Порфіріона й Алькіонеї базуються на опублікованих роботах у рецензованих журналах Astronomy & Astrophysics та Nature. Водночас деталі механізмів, що пояснюють їхній розмір і стабільність, залишаються предметом активних досліджень.

Чому астрономи не знаходили такі гігантські галактики раніше?

Для виявлення подібних об’єктів потрібні дуже чутливі радіотелескопи, здатні бачити слабкі, розтягнуті структури на великих відстанях. Лише з появою масивів на кшталт LOFAR стало можливим систематично шукати такі гігантські радіолопаті.

Чи є щось подібне в нашому Чумацькому Шляху?

У Чумацького Шляху також є радіолопаті, але вони набагато менші за масштабами, ніж у Порфіріона чи Алькіонеї. Наші струмені не досягають мегапарсекних розмірів і не можуть змагатися з гігантами, описаними в дослідженнях.

Як це відкриття може змінити наше розуміння Всесвіту?

Якщо гігантські струмені справді впливають на температуру, магнітні поля й структуру космічної павутини, то вони стають важливим «інструментом» у формуванні великомасштабної будови Всесвіту. Це означає, що чорні діри можуть відігравати ще більшу роль у космічній еволюції, ніж вважалося раніше.

🤯 Один-єдиний «точковий» об’єкт — чорна діра — здатен намалювати в космосі структуру, співмірну з цілою порожниною космічної павутини — і це змушує по-новому подивитися на те, як дрібні й гігантські масштаби у Всесвіті переплітаються між собою. Те, що починається як падіння газу в невидиму гравітаційну прірву, може завершитися струменем, який простягається на десятки мільйонів світлових років і змінює обличчя космосу навколо.

Наука