Астрономы обнаружили черную дыру, извергающую материю после кормления

Фото из открытых источников

Черные дыры — одни из самых впечатляющих и загадочных небесных объектов во Вселенной. Это объясняется прежде всего тем, что астрономы до сих пор не понимают механизмов, лежащих в основе существования черных дыр, включая их образование, эволюцию и конец. Как следует из названия, черные дыры нельзя наблюдать напрямую, поскольку они сливаются с фоном бескрайнего космоса. Поэтому астрономы могут «видеть» черные дыры только тогда, когда они поглощают другие небесные объекты, в первую очередь звезды. В этом случае астрономы наблюдают, как свет от звезды с силой поглощается находящейся рядом черной дырой, что представляет собой захватывающее зрелище. Однако астрономы до сих пор не понимают, что происходит после поглощения.

Теперь международная группа ученых под руководством Уорикского университета, возможно, приблизилась на шаг к решению этой галактической загадки, касающейся того, как черная дыра поглощает объекты. В результатах исследования, недавно опубликованных в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, исследователи представляют новые данные о двойной системе черных дыр Swift J1727.8−1613, обсуждая, как часть поглощенного Swift J1727.8−1613 материала выбрасывается обратно туда, откуда он прилетел. Причина, по которой Swift J1727.8−1613 является двойной системой черных дыр, заключается в том, что она состоит из большой черной дыры и вращающейся вокруг нее звезды обычного размера. В этом случае масса черной дыры оценивается примерно в 10 раз больше массы нашего Солнца, и черная дыра поглощает части своей звезды-компаньона.

Это захватывающее открытие было сделано с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории, который наблюдал за извержением 2023 года звезды Swift J1727.8−1613, в ходе которого наблюдалось выброс вещества в виде мощных ветров и струй, выбрасываемых из черной дыры. В то время как черные дыры обычно наблюдаются по отдельным изображениям, астрономы использовали VLT для проведения нескольких наблюдений в течение определенного времени, что позволило им проследить последовательность событий от поглощения до извержения.

Команда исследователей отмечает, что Swift J1727.8−1613 — это небольшая и менее активная чёрная дыра, чем другие наблюдаемые, что позволяет предположить, что чёрные дыры функционируют скорее как переваривание, а не как бесконечные ямы, из которых ничего не вытекает. По сути, небольшой размер Swift J1727.8−1613 мог привести к тому, что чёрная дыра была слишком полна, чтобы вместить весь материал, и «выплюнула» остатки, в результате чего эти извержения продолжались в течение длительных периодов времени. Ключевым открытием стало то, что даже после того, как чёрная дыра закончила свою «трапезу», извержение продолжалось.

«Люди часто представляют себе черные дыры как просто поглощающие все вокруг», — говорит ведущий автор исследования Ноэль Кастро Сегура из Уорикского университета и. «То, что мы наблюдаем, — это гораздо более сложный процесс. Материя падает внутрь, система ее перерабатывает, и удивительно большое количество снова выбрасывается. Если черные дыры могут продолжать сбрасывать материал даже после самых мощных вспышек, это означает, что они могут быть гораздо менее эффективными пожирателями, чем мы предполагали ранее. Значительная часть «пища» может вообще никогда не достичь черной дыры, что меняет наше понимание эволюции двойных звезд в галактиках».

Одно из возможных объяснений того, как это исследование может помочь получить представление об эволюции двойных звезд, заключается в том, что Swift J1727.8−1613, вероятно, изначально представляла собой систему из двух звезд: большой и меньшей. Со временем большая звезда исчерпала свое топливо, что привело к сверхновой, и она превратилась в черную дыру, которую мы видим сегодня. Теперь вторая, меньшая звезда может быть достаточно большой или вращаться достаточно близко, поэтому черная дыра начала отбирать у нее материал и поглощать его.