Кубанский государственный технологический университет

Черную дыру поймали с поличным

26-03-2012
Поглощение звезды черной дырой в представлении художника (изображение с сайта www.nasa.gov)

Группе астрономов, работающих на новом ультрафиолетовом телескопе GALEX, запущенном 28 апреля 2003 года, удалось с самого начала наблюдать процесс поглощения звезды черной дырой в одной из отдаленных галактик в созвездии Волопаса. Наблюдение продолжается, поскольку «трапеза» черной дыры еще не закончена.

Черные дыры представляют из себя объекты, сжатые до невероятных плотностей, сравнимых с плотностью ядер атомов. Гравитация их настолько мощная, что даже свет не может покинуть окрестности этого колосса тяготения.

Ученые полагают, что супермассивные черные дыры нашли себе приют в центре каждой галактики.

Некоторые черные дыры считаются более активными, чем их спокойные соседи. Активные черные дыры поглощают окружающее вещество, а если в полет тяготения попадет «зазевавшаяся» звезда, пролетающая мимо, то она непременно будет «съедена» самым варварским способом (разорванная в клочья).

Поглощаемое вещество, падая на черную дыру, нагревается до огромных температур и испытывает вспышку в гамма-, рентгеновском и ультрафиолетовом диапазоне. В центре Млечного Пути также находится сверхмассивная черная дыра, но ее труднее изучать, чем дыры в соседних или даже далеких галактиках. Это связано с плотной стеной газа и пыли, встающей на пути к центру нашей Галактики, ведь Солнечная система находится почти на краю галактического диска.

Поэтому наблюдения активности черных дыр гораздо эффективней у тех галактик, ядро которых хорошо просматривается. При наблюдении одной из далеких галактик в созвездии Волопаса на расстоянии 4 миллиардов световых лет, астрономам впервые удалось отследить от начала и почти до конца процесс поглощения звезды супермассивной черной дырой.

В течение тысяч лет этот гигантский коллапсар мирно покоился в центре безымянной эллиптической галактики, пока одна из звезд не осмелилась приблизиться к нему слишком близко. Мощная гравитация черной дыры разорвала звезду на части. Сгустки вещества начали падать на черную дыру и, при достижении горизонта событий, ярко вспыхивать в ультрафиолетовом диапазоне.

Эти вспышки и зафиксировал новый космический телескоп NASA Galaxy Evolution Explorer (GALEX), изучающий небо в ультрафиолете. Телескоп и сегодня продолжает наблюдать за поведением отличившегося объекта, так как трапеза черной дыры еще не закончилась, а остатки звезды продолжают падать в бездну времени и пространства. Наблюдения таких процессов в конце концов помогут лучше понять, как черные дыры развиваются вместе с их родительскими галактиками (или, наоборот, как галактики развиваются с родительской черной дырой).

Более ранние наблюдения показывают, что подобные эксцессы не редкость во Вселенной. Ученые подсчитали, что в среднем звезда поглощается сверхмассивной черной дырой типичной галактики один раз в 10 000 лет, но поскольку галактик большое количество, то наблюдать поглощения звезд можно гораздо чаще.

Например, в 1990 году при помощи рентгеновского спутника German-American-British Röntgen X-ray (ROSAT, сокр. от Röntgensatellit) ученым удалось зафиксировать рентгеновские вспышки из центра нескольких галактик. Это главные кандидаты на «поедание» звезд.

Подробная статья об исследовании опубликована в выпуске Astrophysical Journal Letters за 10 декабря 2006 года.

Источники: 1) NASA Space Telescope Sees Black Hole Munch on a Star, пресс-релиз NASA. 2) Supermassive Black Hole Mashes Up and Consumes a Star, Universe Today, 05.12.2006.

Александр Козловский

‹‹