Российские ученые раскрыли странные аномалии в поведении черных дыр
Астрофизики из России и Великобритании показали, что черные дыры в окружающих нас галактиках разрывают на части и поглощают неожиданно малое количество звезд, что невозможно объяснить нормальными механизмами взаимодействия звезд в них, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal.
"Как мы показали, наблюдаемый низкий темп захвата нельзя объяснить с помощью эффекта рогатки - массового "катапультирования" звезд из центра галактик под действием гравитации двойных черных дыр. Значит, нужно искать механизм, выходящий за пределы изучения звездной динамики. Возможно, событий приливного разрушения происходит столько, сколько мы посчитали. Тогда надо думать, почему мы их можем не видеть", - заявил Кирилл Лежнин, один из авторов статьи из Московского Физтеха, чьи слова приводит пресс-служба ВУЗа.
Считается, что в центре большинства крупных галактик существует, по крайней мере, одна сверхмассивная черная дыра. Причины образования этих объектов пока не совсем ясны. Наблюдения за искривлением пространства вокруг них позволяют говорить о том, что типичная масса сверхмассивных черных дыр находится в диапазоне от миллиона до нескольких миллиардов масс Солнца.
Астрономы изучают подобные объекты уже несколько десятилетий, наблюдая за ними в радиоволновом и рентгеновском диапазонах. Часть таких черных дыр видна практически всегда, так как они поглощают большие количества газа и пыли в галактиках, богатых "звездными стройматериалами", а в других галактиках, где холодного газа гораздо меньше, они вспыхивают лишь эпизодически, когда к ним приближается звезда или облако газа и они разрывают их на части. Нечто похожее недавно произошло с черной дырой в центре Млечного Пути, вспыхнувшей на некоторое время в тот момент, когда мимо нее пролетело крупное облако газа G2.
В последние годы, как рассказывают Лежнин и его коллега Евгений Васильев, работающий в Физическом институте РАН в Москве и Оксфордском университете, астрономы начали замечать, что число подобных событий, зафиксированных всеми телескопами мира, в разы меньше того, что предсказывают теоретические расчеты по манере движения звезд в окрестностях центров галактик.
В частности, на данный момент зафиксировано всего около пятидесяти вспышек от TDE, а в среднем на одну галактику одна звезда разрушается раз в 10-100 тысяч лет. С другой стороны, теоретические расчеты показывают, что каждая черная дыра должна поглощать по одной звезде через одну тысячу или десять тысяч лет.
Столь серьезные расхождения между реальностью и теорией заставили ученых искать объяснения тому, почему реальные черные дыры не так "прожорливы", как в виртуальной Вселенной. Одна из таких идей, по словам Васильева и Лежнина, заключается в том, что аппетиты черных дыр могут ограничивать процессы слияния галактик и так называемый "эффект рогатки".
Его суть заключается в том, что присутствие двух, а не одной сверхмассивной черной дыры в центре галактики будет особым образом влиять на движение звезд вокруг них. В некоторых случаях, если звезды будут сближаться с ними под определенными углами и скоростью, они будут не разрывать их, а "катапультировать", подобно гравитационной "рогатке", в дальние уголки галактики. В результате этого число звезд в непосредственном окружении черных дыр должно упасть, что снизит вероятность их "рандеву" с черными дырами.
Лежнин и Васильев проверили, так ли это на самом деле, создав компьютерную модель сливающихся галактик, имеющих разную форму, размеры и разное распределение звезд до их столкновения.
Как оказалось, подобное объяснение работает только для тех галактик, которые будут иметь идеально сферическую форму, что фактически никогда не происходит на практике. Во всех других случаях число "разрывов" звезд будет оставаться неправдоподобно высоким - одна звезда за 10 тысяч лет.
Соответственно, можно говорить или о том, что существуют некие другие процессы, которые сдерживают "аппетиты" черных дыр, или какие-то необъяснимые факторы, которые делают подобные звезды невидимыми для нас. В любом случае, как отмечают ученые, загадка "звездной пропажи" стала еще более интересной, что привлечет внимание других астрономов к этой проблеме и поможет найти ответ на нее быстрее.
