Aktyvios galaktikos – tos, kurių centruose esančios juodosios skylės šiuo metu sparčiai ryja dujas – skirstomos į įvairias rūšis. Viena iš jų yra blazarai – galaktikos, skleidžiančios labai daug gama spinduliuotės, greičiausiai todėl, kad juodosios skylės aplinkoje susidariusi labai energingos medžiagos čiurkšlė nukreipta beveik tiesiai į mus. Įprastai blazarų spektras laikui bėgant beveik nekinta, bet žinomos kelios išimtis. Dabar vienos iš jų kintamumas patvirtintas geriau, nei bet kada anksčiau. Tai greičiausiai yra požymis, kad galaktikos centre egzistuoja ne viena, o dvi supermasyvios juodosios skylės.

Pirmos užuominos, kad blazaro PG 1553+113 spektras reguliariai kinta, aptiktos dar 2014 metais, analizuojant Fermi gama spindulių teleskopo duomenis. Kitų spektro ruožų – regimieji ir radijo – duomenys taip pat parodė periodišką kintamumą. Kitimo periodas – apie 2,18 metų – vienodas ir gama, ir regimuosiuose spinduliuose, o radijo bangų kintamumas pernelyg neaiškus, kad būtų galima atsekti periodą. Bet tai buvo prieš ketverius metus. Fermi teleskopas, dirbantis nuo 2008 metų vidurio, blazarą stebėjo ir toliau, o prieš savaitę pateikta dešimties metų stebėjimų duomenų analizė. Ji patvirtino, kad gama spinduliuotės šviesis kinta tikrai periodiškai, o anksčiau apskaičiuotas periodas bent kol kas nekinta. Jei anksčiau dar buvo galima abejoti periodiškumo tikrumu, tai dabar tokios abejonės išsklaidytos. Tai nėra vienintelis blazaras, kurio gama spinduliuotė reguliariai kinta, tačiau PG 1553+113 rezultatas yra statistiškai reikšmingiausias iš visų kol kas žinomų. Taigi dabar jau galima imtis klausimo, kas tokį kitimą sukelia.

Hipotezių yra ne viena. Galbūt čiurkšlė reguliariai svyruoja? Galbūt sukasi aplink kitą ašį? Gal reguliariai kinta medžiagos išmetimo čiurkšle sparta? Nei viena hipotezė kol kas negali būti paneigta naudojantis turimais stebėjimų duomenimis, tačiau jas pagrindžiantys modeliai duoda šiek tiek skirtingas prognozes, kurias galėsime patikrinti ateityje.

Svyruoti čiurkšlė galėtų tokiu atveju, jei aplink juodąją skylę esančio akrecinio disko sukimosi ašis nesutampa su juodosios skylės sukimosi ašimi. Diskas ir juodoji skylė traukia vienas kitą bendros sukimosi plokštumos link; diskas gali subyrėti į siaurus žiedus, kurie kiekvienas tampo kitus. Kai kurie skaitmeniniai modeliai rodo, kad čiurkšlė gali būti statmena vidinio žiedo plokštumai. Kintant jai, kinta ir čiurkšlės kryptis, o su ja – ir mus pasiekiančios energingos spinduliuotės intensyvumas. Tai gali vykti vien dėl reliatyvistinių efektų: medžiagos, sparčiai artėjančios mūsų link, skleidžiama spinduliuotė sustiprėja, o jei medžiagos judėjimo kryptis šiek tiek pakinta, pakinta ir regimasis spinduliuotės stiprumas, nors kitos medžiagos savybės (tankis, judėjimo greitis, ją sudarančių dalelių energijos) gali ir nesikeisti.

Kiti skaitmeniniai modeliai rodo, kad čiurkšlė visgi turėtų būti statmena juodosios skylės sukimosi plokštumai, o pastaroji kinta daug lėčiau. Tokiu atveju pokyčius gali sukelti įvairūs akrecijos nestabilumai. Tie patys žiedai, atsiradę „suplyšus“ diskui, labai paspartina medžiagos kritimą į juodąją skylę, bet kritimo sparta yra nepastovi, todėl ir čiurkšlės medžiagos išmetimo sparta laikui bėgant kinta. Kitimas, bent jau pagal šį modelį, yra periodiškas, o prie supermasyvios juodosios skylės kitimo periodas gali siekti ir porą metų. Yra ir daugiau modelių, rodančių, kad akreciniai diskai nėra stabilios struktūros, taigi ir akrecija į juodąją skylę turėtų kisti. Ne visų modelių prognozuojamas kitimas yra periodiškas, taigi jei paaiškėtų, kad PG 1553+113 spektro pokyčiai vyksta būtent dėl akrecijos srauto į juodąją skylę pokyčių, šis rezultatas leistų atmesti kai kuriuos kintamumo modelius.

Bene įdomiausia hipotezė, aiškinanti periodišką kitimą – dvinarė supermasyvi juodoji skylė. Tokie objektai turėtų egzistuoti, nes galaktikos, turinčios centrines juodąsias skyles, reguliariai jungiasi tarpusavyje, o juodosioms skylėms susijungti reikia daugiau laiko, nei pačioms galaktikoms. Yra žinomos kelios galaktikos, turinčios du branduolius (pavyzdys), bei kelios galaktikos, kurių branduolių spektras atrodo taip, lyg ten būtų dvi juodosios skylės (pavyzdys). Viename iš tokių, PG1302-102, juodosios skylės sukasi maždaug 1900 dienų, arba kiek daugiau nei penkerių metų, periodu. PG 1553+113 irgi gali būti tokia sistema, tik joje juodosios skylės yra arčiau viena kitos. Tokia idėja pasiūlyta maždaug prieš metus. Įtraukus naujųjų stebėjimų duomenis, galima apskaičiuoti ir tikėtiną dvinarės sistemos masę – apie 160 milijonų Saulės masių. Mažesnė juodoji skylė, sukdamasi aplink didesnę, tampo pastarąją ir ją supantį diską bei čiurkšlę, todėl nuolatos matome vis kitą čiurkšlės dalį, taigi ir kintantį spektrą.

Kol kas negalime vienareikšmiškai pasakyti, kuri iš hipotezių yra teisinga. Detalesni skaitmeniniai modeliai ir geresni stebėjimų duomenys turėtų padėti atskirti šiuos tris modelius ir išsiaiškinti, kas iš tiesų vyksta PG 1553+113 centre. Bet net ir tie modeliai, kurie paaiškės nesą teisingi šiuo atveju, gali paaiškinti kitų panašių objektų savybes.

Laiqualasse