В центре галактики 1ES 1927+654, расположенной примерно в 270 миллионах световых лет от Земли, пробудился гигант. Супермассивная черная дыра, чья масса эквивалентна 1,4 миллионам Солнц, после долгого периода покоя, внезапно начала извергать мощные струи горячего газа. Это беспрецедентное событие, наблюдавшееся впервые за время жизни человечества, открывает захватывающие перспективы для изучения поведения этих загадочных космических объектов.
Всё началось с таинственной вспышки рентгеновского излучения в 2018 году, когда короны чёрной дыры, карманы сверхгорячего газа над и под аккреционным диском, внезапно засветились в 100 раз ярче. Затем, в конце 2022 года, рентгеновское излучение возобновилось и начало неуклонно возрастать. Но самым удивительным стал переход из состояния радио-тишины в состояние мощного радио-излучения: телескопы зафиксировали выбросы джетов.
Эти джеты, словно гигантские космические брандспойты, вырываются из полюсов черной дыры со скоростью около трети скорости света. Ученые полагают, что вспышка 2018 года могла предоставить материал, необходимый для формирования этих струй плазмы, которые, по оценкам, будут гореть около тысячи лет, используя вещество, поглощенное ранее.
Уникальность происходящего заключается еще и в том, что поведение черной дыры намекает на существование у нее невидимого спутника, возможно, белого карлика – плотного остатка звезды, похожей на Солнце. Этот белый карлик обращается на расстоянии всего в несколько миллионов километров от горизонта событий чёрной дыры и оказывает упорное сопротивление ее поглощению.
Исследователи, возглавляемые Эйлин Мейер, доцентом физики Университета Мэриленда в Балтиморе, в ходе радио наблюдений и Клаудио Риччи, астрофизика и доцента Университета Диего Порталес в Чили, выявили интересную закономерность в рентгеновском излучении. Первоначально, сигналы хаотично колебались, но затем начали подниматься и опускаться каждые 18 минут, потом 7 минут и наконец стабилизировались. Это навело на мысль о том, что белый карлик, возможно, теряет вещество, обеспечивая себе достаточно энергии для того, чтобы не быть поглощенным.
Меган Мастерсон, кандидат наук из Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института, является соавтором будущей работы, которая более подробно рассматривает сценарий с белым карликом. Её расчеты показывают, что белый карлик может подпитывать черную дыру и удерживать от поглощения, вращаясь в опасной близости от ее горизонта событий.
Исследование этого уникального события стало возможным благодаря данным, полученным с помощью космических телескопов NICER и XMM-Newton, отслеживавших рентгеновское излучение, и сети радиотелескопов по всей территории Соединенных Штатов, обнаруживших радио-излучение. Результаты исследования были опубликованы 13 января 2024 года в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Предполагается, что система, состоящая из черной дыры и белого карлика, должна также излучать гравитационные волны. И если белый карлик действительно присутствует, эти волны могут быть обнаружены миссией LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на 2035 год. LISA – космический детектор гравитационных волн, который откроет новый горизонт для изучения гравитационных явлений во Вселенной.
Вместе с новостью о пробуждении чёрной дыры, астрономы также сообщают об обнаружении запутанности частиц внутри протонов и фотографии кометы C/2024 G3 ATLAS, пролетающей мимо Земли, сделанной с МКС. А также о мощнейшей черной дыре, находящейся на расстоянии 12,9 миллиардов световых лет от Земли, которая направляет луч энергии прямо на нас. Эти открытия, произошедшие практически одновременно, наглядно демонстрируют динамичность и неисчерпаемое разнообразие Вселенной.
Изучение таких событий, как активация супермассивной черной дыры, позволяет ученым углублять понимание фундаментальных законов физики, лежащих в основе космоса. Это уникальная возможность для астрономов изучить поведение черных дыр в режиме реального времени, а также испытать на прочность существующие теории и предположения. По сути, наблюдения за пробуждением черной дыры в галактике 1ES 1927+654 являются окном в экстремальную физику Вселенной.
Новая информация о взаимодействии сверхмассивных черных дыр и звезд, их реактивации и механизмах формирования джетов не только расширяет горизонты научного знания, но и вдохновляет на дальнейшие исследования космоса и поиска ответов на загадки Вселенной. Это наглядный пример того, как современная наука способна раздвинуть границы познания и открыть для человечества новые миры.
Изображение носит иллюстративный характер
Всё началось с таинственной вспышки рентгеновского излучения в 2018 году, когда короны чёрной дыры, карманы сверхгорячего газа над и под аккреционным диском, внезапно засветились в 100 раз ярче. Затем, в конце 2022 года, рентгеновское излучение возобновилось и начало неуклонно возрастать. Но самым удивительным стал переход из состояния радио-тишины в состояние мощного радио-излучения: телескопы зафиксировали выбросы джетов.
Эти джеты, словно гигантские космические брандспойты, вырываются из полюсов черной дыры со скоростью около трети скорости света. Ученые полагают, что вспышка 2018 года могла предоставить материал, необходимый для формирования этих струй плазмы, которые, по оценкам, будут гореть около тысячи лет, используя вещество, поглощенное ранее.
Уникальность происходящего заключается еще и в том, что поведение черной дыры намекает на существование у нее невидимого спутника, возможно, белого карлика – плотного остатка звезды, похожей на Солнце. Этот белый карлик обращается на расстоянии всего в несколько миллионов километров от горизонта событий чёрной дыры и оказывает упорное сопротивление ее поглощению.
Исследователи, возглавляемые Эйлин Мейер, доцентом физики Университета Мэриленда в Балтиморе, в ходе радио наблюдений и Клаудио Риччи, астрофизика и доцента Университета Диего Порталес в Чили, выявили интересную закономерность в рентгеновском излучении. Первоначально, сигналы хаотично колебались, но затем начали подниматься и опускаться каждые 18 минут, потом 7 минут и наконец стабилизировались. Это навело на мысль о том, что белый карлик, возможно, теряет вещество, обеспечивая себе достаточно энергии для того, чтобы не быть поглощенным.
Меган Мастерсон, кандидат наук из Института астрофизики и космических исследований Кавли Массачусетского технологического института, является соавтором будущей работы, которая более подробно рассматривает сценарий с белым карликом. Её расчеты показывают, что белый карлик может подпитывать черную дыру и удерживать от поглощения, вращаясь в опасной близости от ее горизонта событий.
Исследование этого уникального события стало возможным благодаря данным, полученным с помощью космических телескопов NICER и XMM-Newton, отслеживавших рентгеновское излучение, и сети радиотелескопов по всей территории Соединенных Штатов, обнаруживших радио-излучение. Результаты исследования были опубликованы 13 января 2024 года в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Предполагается, что система, состоящая из черной дыры и белого карлика, должна также излучать гравитационные волны. И если белый карлик действительно присутствует, эти волны могут быть обнаружены миссией LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на 2035 год. LISA – космический детектор гравитационных волн, который откроет новый горизонт для изучения гравитационных явлений во Вселенной.
Вместе с новостью о пробуждении чёрной дыры, астрономы также сообщают об обнаружении запутанности частиц внутри протонов и фотографии кометы C/2024 G3 ATLAS, пролетающей мимо Земли, сделанной с МКС. А также о мощнейшей черной дыре, находящейся на расстоянии 12,9 миллиардов световых лет от Земли, которая направляет луч энергии прямо на нас. Эти открытия, произошедшие практически одновременно, наглядно демонстрируют динамичность и неисчерпаемое разнообразие Вселенной.
Изучение таких событий, как активация супермассивной черной дыры, позволяет ученым углублять понимание фундаментальных законов физики, лежащих в основе космоса. Это уникальная возможность для астрономов изучить поведение черных дыр в режиме реального времени, а также испытать на прочность существующие теории и предположения. По сути, наблюдения за пробуждением черной дыры в галактике 1ES 1927+654 являются окном в экстремальную физику Вселенной.
Новая информация о взаимодействии сверхмассивных черных дыр и звезд, их реактивации и механизмах формирования джетов не только расширяет горизонты научного знания, но и вдохновляет на дальнейшие исследования космоса и поиска ответов на загадки Вселенной. Это наглядный пример того, как современная наука способна раздвинуть границы познания и открыть для человечества новые миры.
