Астрономы впервые увидели "подавившуюся" сверхмассивную черную дыру
Наблюдения за галактикой Водоворот и ее соседкой помогли астрономам впервые увидеть то, как сверхмассивная черная дыра "давится" своим обедом и не может проглотить всю материю, которую она захватывает. Фотографии галактик были представлены учеными на ежегодной встрече Королевского астрономического общества Британии в Галле.
"Диск аккреции и связанные с ним вспышки рентгена возникли в галактике NGC 5195 всего 1-2 миллиона лет назад, мгновения по космическим меркам. Иными словами, первые частицы материи стали вылетать из него и черная дыра начала "давиться" примерно тогда же, когда наши предки начали осваивать огонь", - рассказывает Хайден Рампадарат (Hayden Rampadarath) из университета Саутгемптона (Великобритания).
Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов - пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.
Эти выбросы, как сегодня считают астрономы, являются результатом того, что черные дыры не способны поглощать материю в неограниченных количествах. Существует некая граница, которую астрофизики называют пределом Эддингтона, при достижении которой материя начинает скапливаться в окрестностях черной дыры в виде горячего "бублика" из материи, диска аккреции. Внутри него частицы материи трутся друг об друга, разогреваются до сверхвысоких температур и часть из них выбрасывается черной дырой в космос в тот момент, когда они достигают границы между дырой и "бубликом".
Далеко не все черные дыры, как объясняет Рампадарат, ведут себя таким образом - к примеру, объект в центре нашей галактики, Sgr A*, отличается скромными аппетитами и нравами и не имеет джетов и, скорее всего, и диска аккреции. То, как он образуется и почему некоторые черные дыры резко теряют аппетит или наоборот, его приобретают, является сегодня одной из главных загадок астрономии.
Рампадарат и его коллеги открыли потенциально первый пример того, как рождается диск аккреции, наблюдая за двумя близлежащими соседками Млечного Пути - галактикой Водоворот в созвездии Гончих Псов и ее спутницей NGC 5195.
Несколько миллионов лет назад эти галактики сблизились на очень небольшое расстояние, около двух миллионов световых лет, благодаря чему их притяжение начало влиять на рождение и миграции звезд внутри них, а также другие процессы, такие как поведение сверхмассивных черных дыр.
Руководствуясь этой идеей, ученые получили сверхчеткие фотографии центра NGC 5195, используя европейскую сеть радиотелескопов VLBI, объединяющую мощности нескольких десятков обсерваторий в разных точках Земли в единую виртуальную "радиоантенну" размером с планету, а также телескопы "Хаббл" и "Чандра".
Эти наблюдения помогли им получить первые фотографии "новорожденного" диска аккреции и миниатюрных джетов, закрученных в необычные структуры, которые ученые раньше никогда не видели. Их изучение, как надеются Рампадарат и его коллеги, поможет нам понять, как черная дыра начинает "давиться" едой и соответствуют ли наши теоретические представления реальности.
