Астрономы выяснили, почему некоторые черные дыры "танцуют"
Длительные наблюдения за "плевком" черной дыры в центре галактики M87 помогли астрономам выяснить, почему она периодически "танцует", перемещаясь с одного места на другое. Их выводы были представлены в журнале MNRAS.
"Мы показали, что черная дыра сидела на одном и том же месте на протяжении как минимум последних 20 лет. Она "танцевала" на ночном небе из-за того, что менялось положение ее фотоцентра - той части выбросов, которая генерирует больше всего света", - заявила Елена Лопес-Навас (Elena Lopez-Navas) из университета Ла-Лагуны (Испания).
Загадки тьмы
Гигантская эллиптическая галактика М87 расположена в созвездии Девы и удалена от нас на расстояние в 54 миллиона лет. Сверхмассивная черная дыра в ее центре с массой 6,6 миллиарда солнечных масс до недавнего времени считалась самой тяжелым объектом такого рода, пока ее рекорд не побили "тяжеловесы" в галактиках NGC 3842 и NGC 4889 с массами в 9,7 и 27 миллиардов масс Солнца.
Год назад астрофизики начали вести наблюдения за джетом, узким пучком материи, который выплевывает черная дыра в центре M87. Они обнаружили, что этот поток материи "танцевал" - его основание постоянно качалось в стороны, а потоки материи получали дополнительное ускорение.
Смещение основания джета вызвало массу споров среди ученых о том, как это могло произойти. К примеру, многие ученые предполагают, что "плевок" может изгибаться и сдвигаться в стороны под действием магнитных полей, которые возникают внутри перемолотой материи, окружающей черную дыру.
При этом не исключено и то, что сдвинулся не "плевок", а сама черная дыра, что нарушает все возможные представления об их поведении и работе. Несмотря на всю фантастичность подобной теории, определенные основания для такой идеи все же есть - в недавнем прошлом М87 столкнулась с другой галактикой, что могло заставить ее черную дыру образовать пару с новой "соседкой" или даже слиться с ней.
Лопес-Навас и ее коллеги проверили, какая из этих теорий верна, объединив и проанализировав снимки центральной части М87, которые "Хаббл", VLT и многие другие крупнейшие наземные и орбитальные телескопы мира получали в последние два десятка лет.
Танец света
Сравнивая положение черной дыры на снимках, полученных при помощи оптических, инфракрасных и ультрафиолетовых телескопов, астрофизики определили, как менялось положение "плевка" черной дыры и что реально управляло его "миграциями".
Оказалось, что за последние несколько лет черная дыра в центре М87 пережила несколько вспышек активности в 2003-2007 годах. Они заметным образом поменяли то, где находится главный источник видимого света и других типов излучения, вырабатываемых черной дырой и ее джетом.
В прошлом, как показывают расчеты ученых, эта точка находилась в ближайших окрестностях самой черной дыры, однако после вспышки она начала двигаться в ту же сторону, куда движется "плевок" дыры. Этот же процесс заметно поменял то, как выглядела черная дыра в разных частях электромагнитного спектра - по сути, она "расщепилась" на два отдельных источника света.
Что произошло? Как считают астрономы, подобное поведение черной дыры говорит о том, что она на самом деле никуда не сдвигалась. После вспышки яркость ее джета резко выросла, и тот участок, который сформировался во время этого события, начал двигаться в сторону от ядра М87.
Когда этот космический "фейерверк" закончился, окрестности черной дыры опять стали самой яркой ее точкой, что заставило других ученых считать, что она несколько раз поменяла свое положение.
Что именно повысило яркость джета, пока не понятно, однако дальнейшие наблюдения за вспышками в М87 и других галактиках, как надеются Лопес-Навас и ее коллеги, помогут раскрыть и этот секрет "танца" черных дыр.
