Британские астрономы сообщают о первом обнаружении вещества, падающего в черную дыру с показателем 30% скорости света. Объект находится в центре галактики PG211+143, удаленной на миллиард световых лет. Ученые использовали данные рентгеновской обсерватории XMM-Newton для наблюдения за черной дырой.
Черные дыры – объекты с настолько мощными гравитационными полями, что даже свету не удается вырваться из захвата. Эти объекты невероятно важны в астрономии, так как предлагают наиболее эффективный способ извлечения энергии из материи. В итоге, падение газа и аккреция должны создавать самые энергичные явления в пространстве.
В центре почти каждой галактики располагается сверхмассивная черная дыра с массой в миллионы и миллиарды раз больше солнечной. При попадании достаточного вещества они могут начать «светиться» и рассматриваются в качестве квазаров или активных галактических ядер (AGN). Но черные дыры настолько компактные, что газ почти всегда вращается слишком сильно, чтобы упасть прямо. Он выбирает путь вокруг дыры, постепенно приближаясь к аккреционному диску. Когда газ оказывается на спиральном пути вниз, он движется все быстрее, раскаляется и становится светлым, превращая гравитационную энергию в излучение, наблюдаемое астрономами.
Часто предполагают, что газовая орбита вокруг черной дыры выровнена с ее вращением, однако нет никаких точных подтверждений этому. Пока неясно, как неправильное вращение способно повлиять на падение газа. Это особенно важно для процесса кормления сверхмассивных черных дыр, ведь материя может поступать из любого направления.
С помощью сведений от XMM-Newton исследователи изучили рентгеновские спектры галактики PG211+143. Галактика проживает в направлении созвездия Волосы Вероники и относится к сейфертовскому типу с крайне ярким AGN, обусловленным присутствием центральной массивной черной дыры.
Исследователи обнаружили, что спектры сильно краснеют, а значит материя падает в черную дыру на скорости 30% от световой, а именно 100000 км/с. Газ почти не вращается вокруг дыры и обнаруживается крайне близко (в 20 раз больше размера дыры). За галактикой наблюдают давно и когда-то мощный ветер указывал на то, что она перегружена. Такие ветры фиксируются во многих активных галактиках, но именно PG1211+143 первой показала процесс падения материи в саму черную дыру.
Новое исследование также указывает на то, что «хаотическая аккреция» из несогласованных дисков, вероятно, будет распространяться на сверхмассивные черные дыры. Они будут вращаться довольно медленно, смогут поглощать больше газа и быстрее расти. Полагают, что именно поэтому черные дыры в ранней Вселенной набирали массивность в большой спешке.