Не всі чорні діри — чорні. Вчені розповіли про 75 тисяч найяскравіших із них

Щось подібне трапилося і з чорними дірами — їхня назва передбачає, що це певні чорні кулі, які висять серед космосу, поглинаючи навколишню матерію. Якщо спрощувати, то частка правди в такому уявленні справді є, адже гравітація чорних дір настільки потужна, що уникнути її не може нічого, навіть світло — через це об'єкт і може здатися «чорним» з боку.

Проте як тоді вченим вдається не просто спостерігати за цими об'єктами, а й навіть сфотографувати один із них?

Насправді нічого складного — коли будь-яка матерія наближається до горизонту подій, її починає затягувати всередину найпотужніша гравітація. Через це речовина, що падає в чорну дірку, починає нагріватися і стає дуже яскравою — так з’являється акреційний диск. Саме його ви бачите на фотографії вище.

У центрі практично кожної галактики міститься надмасивна чорна діра. Чумацький Шлях — не виняток. У нас є Стрілець А*, а за його відкриття британський фізик Роджер Пенроуз навіть отримав Нобелівську премію з фізики. Проте наша чорна діра перебуває у стані відносного спокою — вона практично не поглинає матерію, а тому й не світиться.

Насправді ж чорні діри можуть світитися набагато яскравіше за Сонце, іноді затьмарюючи своїм світлом всю решту галактику — це відбувається, якщо чорна діра надзвичайно активна і поглинає велику кількість матерії. Також вона може викидати в космос частину матерії у вигляді плазми — ось, як, наприклад, виглядає релятивістський струмінь, який виривається з надмасивної чорної діри в центрі галактики М87.

Потоки плазми можуть бути як «вітрами», що штовхають газ, який є «паливом» для утворення нових зірок; так і основою для того, щоб нові зірки з’являлися в результаті з цієї плазми, яка з часом охолоджується і може сформувати нову зірку.

Світло, яке випромінюють чорні діри, відрізняється залежно від галактики, в якій вона розташована і матерії, яку вона поглинає. Взагалі воно може охоплювати весь електромагнітний спектр — від рентгенівських променів до радіохвиль, проте трапляються випадки, коли певну чорну діру можна виявити за світінням її акреційного диска, але не в радіотелескоп, оскільки вона не випромінює джети, які створювали б радіохвилі.

Команда австралійських астрофізиків під керівництвом Джессіки Торн показала, що цю технологію «змішування» можна використовувати для пошуку нових чорних дір і активних ядер галактик. Своє дослідження вони опублікували в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Насправді це не так просто. Різниця між світлом зірки та світлом від активного ядра галактики дуже невелика, а тому дуже легко сплутати молоду зірку із чорною дірою — і навпаки», — пише у своїй колонці Торн. Вона впевнена — виявлення та вивчення якомога більшої кількості чорних дір допоможе дослідникам краще зрозуміти їхню природу, а також з’ясувати, чому в деяких галактиках припиняється процес зіркоутворення.

Вивчивши 700 тис. галактик, вчені виявили понад 75 тис. активних чорних дір. Як ми знаємо, галактики набагато активніше виробляли нові зірки близько 10 млрд років тому. Тож у майбутньому дослідники планують докладніше вивчити чорні діри, щоб зрозуміти, що саме спричинило зниження активності появи нових зірок.

Поки що команда австралійських учених не починала вивчення саме цього питання, проте Торн упевнена, що й новий спосіб виявлення активних чорних дір допоможе майбутнім дослідникам не тільки знаходити їх, але й розкривати їхні таємниці.