>> << >>
Главная Выпуск 28 NewConcepts Chapters
1 New Concepts in Science*

черная дыра, пожирающая звезду, может быть недостающим звеном эволюции Вселенной

Пол Ринкон  Научный редактор, BBC News
Апрель 2020
 
Artwork: The presumed black hole revealed itself by tearing a star apartПравообладатель иллюстрацииESA/HUBBLE, M. KORNMESSER
Image captionЧерная дыра "засветилась", когда стала пожирать оказавшуюся рядом звезду (рисунок художника)

Команда астрономов обнаружила самые веские на сегодняшний день свидетельства существования класса черных дыр, до сих пор остававшихся неуловимыми.

Этот класс черных дыр средней массы считается самым любопытным, поэтому ученые были так воодушевлены, когда одна из них выдала свое существование, начав пожирать звезду, которая оказалась слишком близко к ней.

Наблюдать черные дыры непосредственно невозможно, и ученые делают выводы об их существовании и устройстве косвенными методами.

Черные дыры средней массы в первую очередь интересны тем, что считаются недостающим звеном в понимании процесса эволюции звезд.

"Черные дыры средней массы - очень скрытные объекты, поэтому прежде чем установить, что мы имеем дело именно с ней, так важно тщательно рассмотреть и отсечь все иные возможные объяснения тому, что мы обнаружили, - говорит руководитель исследовательской группы, доктор Дачэн Линь из Университета Нью-Гэмпшира. - Именно это и позволил нам сделать телескоп "Хаббл" в случае с нашим кандидатом".

Еще в 2006 году рентгеновская орбитальная обсерватория НАСА "Чандра" и рентгеновский космический телескоп Европейского космического агентства XMM-Newton заметили мощную вспышку космического излучения, получившую название 3XMM J215022.4−055108.

Природа этой вспышки, по словам доктора Линя, подразумевала всего два возможных варианта: это была либо отдаленная (за пределами нашей Галактики) черная дыра средней массы, пожирающая звезду, либо охлаждающаяся нейтронная звезда в нашей Галактике".

Нейтронные звезды, по современным представлениям, это сжатые до крохотного размера останки бывшей звезды, возникшие после ее взрыва.

Presentational grey line

Что такое черная дыра?

Черные дыры могут обладать разными размерами; класс среднемассивных дыр считается самым редким (рис. художника)Правообладатель иллюстрацииNASA GSFC/JEREMY SCHNITTMAN
Image captionЧерные дыры могут обладать разными размерами; класс среднемассивных дыр считается самым редким (рис. художника)
  • Черная дыра - это область пространства-времени, сила гравитации в которой настолько велика, что покинуть ее не могут никакие объекты или волны, в том числе свет
  • Несмотря на название, черная дыра на самом деле не пуста изнутри. Напротив, она заполнена огромной массой материи, сжатой в небольшом объеме, что создает огромную силу притяжения
  • Вокруг черной дыры располагается область, называемая горизонтом событий. Это воображаемая граница в пространстве, "точка невозврата", после пересечения которой вырваться из гравитационной ловушки уже невозможно
Presentational grey line

Чтобы понять, с каким из двух возможных вариантов они имеют дело, астрономы направили на источник рентгеновской вспышки космический телескоп "Хаббл".

Телескоп позволил с высокой степенью уверенности утверждать, что источник вспышки находился не в области Млечного пути, а исходил от отдаленного и плотного скопления звезд на окраинах другой галактики. Именно в таком месте астрономы и ожидали обнаружить черную дыру средней массы.

По словам доктора Линя, телескоп "Хаббл" практически подтвердил это предположение. Сверхмассивные черные дыры часто располагаются в центрах галактик. К примеру, у нашей родной галактики Млечный путь есть своя сверхмассивная дыра под названием Стрелец А*.

Обнаруженная черная дыра (обведена кружком) находится на окраине отдаленной галактикиПравообладатель иллюстрацииNASA / ESA / D. LIN (UNH)
Image captionОбнаруженная черная дыра (обведена кружком) находится на окраине отдаленной галактики
Фото рентгеновской вспышки было обнаружено среди тысяч снимков, сделанных орбитальной обсерваторией XMM-Newton (рис. художника)Правообладатель иллюстрацииESA
Image captionФото рентгеновской вспышки было обнаружено среди тысяч снимков, сделанных орбитальной обсерваторией XMM-Newton (рисунок художника)

Обнаружить черные дыры средней массы намного сложнее. Их гравитация не настолько мощная - а значит, и активность доступных для наблюдения космических процессов значительно ниже. К тому же располагаются они в областях с довольно разреженной материей: проще говоря, поблизости редко попадаются звезды, которые можно было бы притянуть и поглотить - а именно этот процесс рождает мощную вспышку рентгеновского излучения.

По сути астрономам нужно было буквально поймать такую черную дыру с поличным, когда она пожирает случайную звезду.

В поисках подходящего кандидата доктор Линь и его коллеги просмотрели тысячи снимков, сделанных обсерваторией XMM-Newton. Рентгеновское свечение раздираемой на части звезды позволило им установить массу этой черной дыры, которая в 50 тыс. раз превосходит массу нашего Солнца.

Источник рентгеновской вспышки и, соответственно, саму черную дыру, удалось установить с помощью телескопа "Хаббл"Правообладатель иллюстрацииNASA
Image captionИсточник рентгеновской вспышки и, соответственно, саму черную дыру, удалось установить с помощью телескопа "Хаббл"

Ученым и раньше попадались кандидаты на звание черной дыры средней массы, но, по словам доктора Линя, пример с пожиранием звезды стал самым убедительным. Между тем эти черные дыры могут дать ключ к пониманию эволюции их самих и космоса в целом.

К примеру, исследователей очень интересует вопрос, образуются ли со временем сверхмассивные черные дыры из дыр средней массы, постепенно увеличиваясь в размерах. Астрономы также хотят понять, как формируются дыры средней массы и часто ли они возникают в плотных скоплениях звезд, подобно этой.

"Изучение зарождения и эволюции черных дыр средней массы в итоге объяснит, как в центрах крупных галактик появились сверхмассивные черные дыры", - убеждена коллега доктора Линя из Университета Тулузы, доктор Натали Уэбб.

Читайте также:

New gravitational wave detection shows shape of ripples from black hole collision

Регистрацию гравитационных волн поставили на поток

Время обращения Солнца вокруг центра галактики в десять миллионов раз дольше, чем ближайшей к центру Млечного Пути звезды

if we were to measure time by this galactic "clock," Earth would be about 16 years old (in galactic, or cosmic years), the sun would have formed about 20 years ago, and the universe would be just about 60 years old. A galactic year is 220 million years. The year of the closest to the black home in the center of our Gallaxy, is ~ ten millions times shorter

Гипотеза о существовании темной материи возможно оказывается ненужной

Группа ученых считает, что наличие у галактик перемычек указывает на неправоту традиционной космологической модели и стандартной теории гравитации. Несмотря на корректность части этой критики, предлагаемая модификация физических теорий тоже вызывает вопросы.

Добавить комментарий

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
Войдите в систему используя свою учетную запись на сайте:
Email: Пароль:

напомнить пароль

Регистрация