Пульсирующий поток: как сверхмассивная черная дыра регулирует свой рост

Когда черная дыра начинает поглощать слишком много материи, она не просто «толстеет» — она сбрасывает избыток вещества в виде сверхбыстрых ветров. Новое исследование раскрывает, как именно происходит этот космический процесс.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Черная дыра
Черная дыра может буквально «выплевывать» лишнюю материю, если ест слишком жадноИсточник: Unsplash

В Monthly Notices of the Royal Astronomical Society вышла статья ученых из Университета Лестера, в которой описывается необычное поведение сверхмассивной черной дыры в далекой галактике PG1211+143. Исследователи зафиксировали мощный выброс ионизированного газа со скоростью около 0,27 скорости света — примерно 81 тысяча километров в секунду.

Это явление связано с притоком большого объема материи в окрестности черной дыры. Когда вещество попадает в гравитационную воронку, оно разогревается до миллионов градусов, и излучение от нагретой материи буквально выталкивает лишнее вещество обратно в космос. Такой эффект похож на «космический паровой клапан», который сбрасывает давление, не позволяя черной дыре поглотить все сразу.

Квазар
Сброшенный материей ветер движется почти со скоростью света и влияет на рост галактикИсточник: Unsplash

Наблюдения проводились с помощью рентгеновской обсерватории XMM-Newton Европейского космического агентства. Объект PG1211+143 уже давно интересует ученых: в 2001 году они впервые зафиксировали высокоскоростной поток, а в 2014-м — кратковременный мощный приток вещества, добавивший черной дыре как минимум десять земных масс.

Как объясняет профессор Кен Паундс, ведущий автор исследования, теперь удалось проследить четкую связь между резким притоком и последующим выбросом. Это открывает возможность отслеживать рост черных дыр не только по их массе, но и по свойствам их «дыхания» — релятивистским ветрам, возникающим при аккреции, то есть при падении материи внутрь.

Черная дыра
Ученые научились отслеживать, как черные дыры растут, по ритму их космического «дыхания»Источник: Unsplash

Светящиеся активные ядра галактик, или AGN, оказывают большое влияние на эволюцию галактик, замедляя или останавливая звездообразование. Быстрые потоки вещества, как показали новые данные, играют в этом важную роль. Дополнительные наблюдения в ультрафиолете с помощью миссии Swift помогают точнее понимать физику этих процессов и моделировать рост черных дыр в масштабах Вселенной.

Наблюдать за поведением черных дыр — значит заглядывать в глубины времени и пространства. Такие исследования были бы невозможны без вклада тех, кто первым проложил путь к далеким мирам. Ранее Наука Mail рассказала о человеке, чьи открытия помогли измерить возраст Вселенной и раскрыть природу загадочных квазаров.