Приоткрывающие тайны рентгеновские молнии: Астрономы «заглянули в глотку» сверхмассивной черной дыре и обнаружили интересное явление. Повторяющиеся рентгеновские молнии не только дают информацию о том, что гигант массы совсем недавно проглотил звезду. Ритм вспышек излучения дает также возможность определить и скорость вращения черной дыры. Но самое поразительное при этом заключается в том, что прямо за горизонтом события явно скрывается вращающийся совместно с черной дырой белый карлик.
Они — это гиганты космоса. В центре большинства галактик располагаются сверхмассивные черные дыры в том числе и в сердце нашего Млечного пути. Они могут обладать массой миллионов солнц, и именно они своим гравитационным воздействием оказывают решающее влияние на галактическое окружение. Но при этом большинство таких невидимых великанов почти не активны, а заметить их можно лишь в результате сильных выбросов излучений, когда к ним слишком близко приближается газовое облако или звезда, чтобы навсегда в такой дыре исчезнуть.
Рентгеновское излучение разорванной на части звезды свидетельствует о вращении черной дыры. © NASA/CXC/M. Weiss
Рентгеновский выброс от разорванной звезды
Именно такое событие наблюдали астрономы 24 ноября 2018 года. Сверхмассивная черная дыра в удаленной от нас на 300 миллионов световых лет галактики заглотила слишком близко проходившую рядом звезду. Раскаленный материал разорванной на куски звезды создал сильное рентгеновское излучение, которое казалось исходящим из региона, расположенного непосредственно на горизонте событий черной дыры. Причем сохранялось оно на протяжении целого года.
«Таким образом, эта черная дыра представляется почти классическим наглядным примером так называемых приливных вспышек», — говорит Дхирадж Расхам из Массачусетского технологического института (MIT). Этим термином астрономы обозначают выбросы излучений, возникающие, когда объекты разрываются на куски невероятными приливными силами черной дыры. В случае с выбросом, получившим название ASASSN--14l, излучение выглядело не постоянным, а вспыхивало с частотой один раз в 11 секунду.
Вращение со скоростью в половину скорости света
И что особенно интересно. Такая периодичность открывает ученым то, что черная дыра вращается, а также выдает ее скорость «Чтобы из мерить вращение черной дыры, необходимо иметь возможность наблюдения за излучением, которая происходит из внутренней области аккреционного потока», — объясняют исследователи. Рентгеновские вспышки от ASASSN--14l как раз и выполняют это условие, так как они происходят от звездного материала, кружащегося прямо возле горизонта событий, и очень скоро он будет полностью проглочен черной дырой,
Исходя из ритма рентгеновских вспышек и предполагаемого размера горизонта событий, астрономы определили, что невидимый массивный гигант вращается со скоростью в 50 процентов скорости света. «И эта скорость не является чрезвычайно быстрой, ведь существуют черные дыры, скорость вращения которых составляет 99 процентов скорости света», — говорит Пасхам. «Но это первый раз, когда мы смогли обнаружить такое вращение, используя вспышку приливного разрушения», — заявляют исследователи.
Белый карлик на горизонте событий?
Но вот что странно. Рентгеновские вспышки оказались чрезвычайно сильными — намного сильнее, чем можно было ожидать от вспышки приливного разрушения вблизи этой черной дыры. «Сначала мы просто не могли понять и поверить, так как сила вспышки была очень сильной», — рассказывает Пасхам. — «Но мы зафиксировали это с помощью трех разных телескопов, а это значит, что событие было реальным». Чтобы найти объяснение необычной интенсивности этого всплеска, исследователи проверили различные сценарии с помощью астрофизической модели.
Результат оказался таковым. Скорее всего, вокруг черной дыры вращается не только материал разорванной звезды, но и другое невидимое или скрытое небесное тело. При этом, как считают астрономы, это вполне может быть белый карлик. Предположительно, что этот карлик уже продолжительное время кружит на внутренней, но при этом еще стабильной орбите, по причине чего его до сих пор не удавалось заметить.
Но когда та, другая, звезда все же была разорвана черной дырой, часть раскаленного материала попала на белый карлик и заставила его ярко вспыхнуть. То есть, он послужил своеобразным космическим усилителем сигнала и стал источником сильных периодических рентгеновских вспышек. Следует признать, что и сам белый карлик не сможет пережить свой смертельный танец возле черной дыры. «Уже меньше, чем через сто лет и этот белый карлик рухнет в бездну ненасытной черной дыры», — говорит Пасхам.
