Группа исследователей обнаружила в далекой галактике ранее тихую черную дыру. В итоге наблюдения выявили новый тип двойной системы этих сверхмассивных объектов.
Для тех, кто спешит:
- Была обнаружена черная дыра, которая ведет себя иначе, чем ожидалось, демонстрируя периодические колебания;
- Физики-теоретики из Чехии недавно разработали теорию, предполагающую, что меньшие черные дыры могут вращаться вокруг более крупных черных дыр и вызывать колебания в наблюдениях.
- Вместе команда, открывшая черную дыру, вместе с физиками-теоретиками отметили, что то, что было замечено, было ранее теоретически обоснованным.
Это был декабрь 2020 года, когда на расстоянии около 800 миллионов световых лет от Земли была обнаружена сверхмассивная черная дыра на основе данных, собранных ASAS-SN (Автоматическое исследование всего неба для сверхновых), сети из 20 роботизированных телескопов, которые они ежедневно сканируют небо. признаки сверхновых и других переходных явлений.
Пока открытие не было сделано командой под руководством Дираджа «ДиДжея» Пашама, в этой части неба было спокойно и тихо, поэтому, когда появилась черная дыра, исследователи решили использовать NICER НАСА (Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды), чтобы расследовать взрыв. Установленный на Международной космической станции рентгеновский телескоп зафиксировал вспышку радиации, продолжавшуюся около 4 месяцев и имевшую периодические падения каждые 8,5 дней.
Астрономы поняли, что этот сигнал был похож на тот, когда экзопланета проходила перед звездой, вызывая падение светимости. Однако ни одна звезда не могла оказать такого же эффекта на сверхмассивную черную дыру. Это откровение сделало все очень странным.
В поисках решения Пашам и его команда наткнулись на исследование физиков-теоретиков из Чешской Республики, которое предположило, что сверхмассивная черная дыра может содержать вторую, гораздо меньшую черную дыру в своем аккреционном диске.
Читать далее:
Новый тип двойной системы черной дыры
Теоретически отмечалось, что этот второй объект будет периодически протыкать аккреционный диск первого, вращаясь вокруг него. Таким образом, в зависимости от угла, под которым эта меньшая черная дыра вращается вокруг другой, то, что увидят земные обсерватории, будет похоже на планету, пролетающую перед звездой.
Благодаря этому команда под руководством Пашама обнаружила, что то, что они видели, на самом деле было тем, что предполагала чешская команда. Вместе в исследовании, недавно опубликованном в журнале Достижения наукиИсследователи разработали на основе NICER моделирование черной дыры и 8,5-дневных колебаний, которые подтвердили эту идею.
Меньшая черная дыра с массой от 10 до 100 тысяч солнечных будет периодически пронзать аккреционный диск первой, масса которого примерно в 50 миллионов раз превышает массу Солнца, и при этом выделять облако газа.
Эти процессы произошли, когда третий объект, вероятно, звезда, вошел в эту двойную систему и в конечном итоге был разорван гравитацией более крупной черной дыры. В течение четырех месяцев первый объект питался звездным материалом, в то время как вторая черная дыра продолжала вращаться по орбите. Когда он вошел в аккреционный диск своего компаньона, он выпустил гораздо большее количество газа, чем обычно.
Некоторые симуляции показали, что это новый тип двойной системы черных дыр, которую исследователи назвали Давидом-Голиафом. Более того, они также отмечают, что это никогда ранее не наблюдавшееся явление должно происходить массово по всей Вселенной, причем многие из этих пар разбросаны там.
Таким образом, аккреционные диски черных дыр могут состоять не только из высокоскоростной плазмы, но и из других объектов, таких как звезды и даже другие черные дыры.