Черная дыра стреляет газовыми пулями со скоростью света

Оказывается, сверхмассивная черная дыра не просто втягивает материю, но и ведет настоящий рентгеновский обстрел. Вместо ровного ветра она «стреляет» из центра галактики газовыми пулями, разгоняющимися до фантастических скоростей.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Фото напоминающее черную дыру
Впервые ученым удалось рассмотреть, что галактический ветер состоит из отдельных скоростных потоков, а не единого потока — это меняет представления о том, как черные дыры влияют на эволюцию галактикИсточник: Unsplash

В журнале Nature опубликованы результаты работы международной команды ученых под руководством специалистов Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA). Исследователи наблюдали за окрестностями сверхмассивной черной дыры с помощью спутника XRISM — рентгеновского телескопа, разработанного в сотрудничестве с NASA и Европейским космическим агентством. В состав команды вошла и профессор Кристина Дон из Центра внегалактической астрономии Даремского университета, одна из немногих европейских ученых, подключенных к миссии.

Открытие ставит под сомнение старые представления о том, как черные дыры взаимодействуют со своими галактиками. Ранее считалось, что ветер — поток газа, выбрасываемый из окрестностей черной дыры, — является непрерывным. Но новое наблюдение показывает, что это скорее серия отдельных «пуль» газа, выбрасываемых с различной скоростью.

Иллюстрация, демонстрирующая структуру «ветра» в PDS 456.
Иллюстрация, демонстрирующая структуру «ветра» в PDS 456.Источник: Nature

Анализ показал: ветер состоит как минимум из пяти компонентов, каждый из которых движется со скоростью от 20 до 30 процентов от скорости света. Это не просто мощный выброс — это своего рода газовая стрельба, пронизывающая окружающее пространство. Такое поведение, вероятно, связано с неравномерным выбросом вещества или сложной структурой окружающей среды.

Ранее считалось, что эти ветры регулируют рост черной дыры и могут тормозить образование новых звезд в галактике. Но обнаруженная пульсирующая структура говорит о более сложных процессах, чем предполагалось. Энергия, переносимая такими «газовыми пулями», превышает предыдущие оценки в тысячу раз.

Выстрел из пистолета
Черная дыра словно автомат стреляет газовыми пулями — и эти «выстрелы» так же разрушительны, как и она самаИсточник: Unsplash

По мнению ученых, такие турбулентные оттоки могут гораздо активнее влиять на эволюцию галактик. XRISM позволил детально рассмотреть структуру этих потоков благодаря точной рентгеновской спектроскопии — методу, с помощью которого можно измерить скорости и состав горячего газа.

Это наблюдение не только углубляет понимание связей между черными дырами и их галактиками, но и помогает переписать модели эволюции крупных космических структур. Как видно, черные дыры умеют не только разрушать, но и испускать гигантские потоки энергии, меняя облик целых галактик. А в некоторых случаях — как недавно показало наблюдение с российской обсерватории — их активность превращает далекие объекты в самые яркие маяки Вселенной. Подробнее об этом вы можете узнать в нашей статье.