Астрофізики вперше відкрили “сплячу” надмасивну чорну діру, яку оточує досить щільне кільце з пилу і газу, що обертається навколо неї з навколосвітною швидкістю. Її фотографії і можливі пояснення цієї аномалії були розкриті в журналі MNRAS.
Надмасивні чорні діри існують в центрі практично будь-якої галактики. На відміну від їх менш великих “кузин”, що виникають при колапсі зірок, маса цих об’єктів в декілька мільйонів разів більше сонячної.
Вони періодично поглинають зірки, інші небесні тіла і газ, і викидають частину захопленої матерії у вигляді джетів — пучків розігрітої плазми, які рухаються з навколосвітною швидкістю. Ці викиди, як сьогодні вважають астрономи, виникають через те, що чорні діри не здатні поглинати матерію в необмежених кількостях.
Існує якась межа, яку астрофізики називають межею Еддінгтона, при досягненні якої матерія починає накопичуватися в околицях чорної діри у вигляді гарячого “бублика” з матерії, диска аккреції, де частинки матерії труться один об одного, розігріваються до надвисоких температур і викидаються чорною дірою в космос.
Далеко не всі чорні діри поводяться таким чином – наприклад, об’єкт в центрі нашої галактики, Sgr A*, відрізняється скромними апетитами і вдачами і не має джетів, газового “бублика” і диска аккреції. Те, як він утворюється і чому деякі чорні діри різко втрачають апетит або навпаки, його набувають, є сьогодні одним з головних питань в астрономії.
До сьогоднішнього дня, як зазначає Бьянкі, більшість астрономів вважали, що подібний характер поведінки чорних дір фактично повністю виключає можливість того, що добре помітний диск з газу і пилу може існувати в околицях “сплячих” надмасивних чорних дір, подібних Sgr A*.
Європейські та американські астрономи випадково з’ясували, що це не так, спостерігаючи за спіральною галактикою NGC 3147 в сузір’ї Дракона. Вона видалена від нас приблизно на 129 мільйонів світлових років і давно вважається одним з класичних прикладів “сплячих” квазарів.
На відміну від багатьох інших об’єктів такого роду, її центральні регіони не приховані від нас під товстою “шубою” з пилу і газу, завдяки чому вчені можуть вивчати центральну частину NGC 3147, використовуючи “Хаббл” та інші потужні космічні і наземні телескопи.
Аналізуючи подібні знімки, автори статті помітили на них незвичайну розтягнуту структуру, яка рухалася з величезною швидкістю і була розташована біля самого горизонту подій надмасивної чорної діри.
Проаналізувавши її властивості і спектр, Бьянкі і його колеги прийшли до несподіваного висновку – їм вдалося сфотографувати відносно невеликий диск аккреції і його газопиловий кокон, що обертається навколо сингулярності всього в десять разів повільніше, ніж швидкість світла. Він був розташований настільки близько до чорної діри, що пучки, які виробляють випромінювання, скривлювалися і розтягувалися під дією її тяжіння.
Це відкриття абсолютно не вкладається в сучасні астрофізичні теорії, які передбачають, що всі типи квазарів і активних ядер галактик влаштовані однаково, а відмінності в їх зовнішньому вигляді породжуються тим, як багато пилу і газу закриває їх чорну дірку від спостерігачів на Землі.
Відсутність подібної “шуби” у NGC 3147, велика маса її чорної діри і наявність у неї невеликого, але реального диска аккреції вказує на те, що ми поки що не до кінця розуміємо ті механізми, які відповідають за формування газопилових структур в їх околицях. Зараз вчені намагаються відкрити інші “сплячі” галактики подібного роду для підтвердження цієї гіпотези.