Головна / Всесвіт / Астрономи відкрили загадковий диск з пилу у «сплячій» чорній дірі

Астрономи відкрили загадковий диск з пилу у «сплячій» чорній дірі

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.

«Цей диск – свідоцтво існування «вимкнення» квазара, що ми ніколи навіть не очікували побачити. Він дуже схожий на аналогічні структури у об’єктів, чия яскравість в тисячі і мільйони разів вище. Дане відкриття повністю спростовує передбачення теорій, що описують тьмяні активні галактики», — зазначає Стефано Бьянкі(Stefano Bianchi) з університету Рома-Тре (Італія).

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.