Космічне відлуння. Вченим вдалося дізнатися, що відбувається в околицях чорної діри

22 січня 2020, 22:08

Вперше в історії астрономи змогли детально вивчити будову найближчої зони оточення чорної діри на відстані близько 1 млрд світлових років від нас.

Крім того, вченим вдалося нанести на карту контури супермасивного вихору навколо чорної діри.

Чорні діри — це космічні об'єкти такої щільності, що навіть світло не може уникнути їх екстремальних гравітаційних кігтів. Але те, що вони невидимі, не означає, що ми не можемо знайти способи їх спостерігати.

Відео дня

На цей раз астрономи нанесли на карту контури надмасивного вихору в галактиці IRAS 13 224−3809, знайденої в сузір'ї Центавра на відстані близько 1 млрд світлових років від Землі.

Для досягнення цієї мети дослідники використовували найдовші спостереження за чорною дірою, зроблені рентгенівською обсерваторією Європейського космічного агентства (ESA) XMM-Newton.

Річ у тому, що в міру того, як матерія в космосі притягається до чорної діри, вона досягає таких високих швидкостей, що спіральний матеріал нагрівається, досягаючи температури в мільйони градусів (і навіть вище). Цей перегрітий вихор створює випромінювання, яке може бути виявлено космічними телескопами, коли рентгенівські промені стикаються і відбиваються від частинок газу.

Вчені говорять, що спостереження за цими взаємодіями аналогічно тому, як ми можемо чути відлуння голосів, і багато в чому так само, як звукові коливання можуть інформувати нас про форму і структуру тривимірних просторів.

«Подібним чином ми можемо спостерігати, як відлуння-сигнали рентгенівського випромінювання поширюються в околицях чорної діри, щоб намітити геометрію області та стан скупчення речовини, перш ніж воно зникне. Це трохи схоже на космічне відлуння», — пояснює астрофізик Вільям Олстон з Кембриджського університету.

Вони проаналізували дані картування, виконаного XMM-Newton з 2011 по 2016 рік. За цей час IRAS 13 224−3809 була захоплена космічним телескопом на 16 орбітах, а сумарний час спостережень дорівнював 23 діб.

Дослідники побачили, як матерія перед входом в чорну діру збирається в диск. Над цим диском знаходиться область дуже гарячих електронів з температурою близько мільярда градусів, яка називається короною. Астрономи спостерігали спалах потужного рентгенівського випромінювання, коли яскравість корони змінилася в 50 разів всього за кілька годин. Більш того, виявилося, що синхронно з такими спалахами змінюється і розмір корони.

«У міру зміни розміру корони світлове відлуння змінюється, це якби ви голосно розмовляли в соборі, а його стеля рухалася вгору і вниз, змінюючи звучання вашого голосу», — пояснює Олстон.

Тепер дослідники сподіваються використовувати той же метод для дослідження та складання карт фізики чорних дір у багатьох інших далеких галактиках. Вже сотні надмасивних чорних дір знаходяться в межах досяжності погляду XMM-Newton, і ще більше з’явиться в полі зору, коли на орбіту вийде новий супутник ESA, запуск якого запланований на 2031 рік.

Приєднуйтесь до нас у соцмережах Facebook, Telegram та Instagram.

Показати ще новини
Радіо НВ
X