Чорна діра скинула корону

Наука
наука, космос, чорна діра, NASA

Відомо, що чорна діра втягує в себе об'єкти внаслідок своєї величезної гравітаційної сили. Спостерігають цей процес на прикладі чорної діри на ім'я Маркарян 335 (Mrk335) у центрі галактики Чумацького шляху. До неї відправили два телескопи NASA – Swift і Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). Отримані знімки зафіксували приголомшливе явище: газ, що закручується під дією гравітації, втягується в чорну діру іта під впливом високих температур починає світитися.


Супермасивні чорні діри викликають спалахи, природа яких раніше була загадкою для вчених. Детальне спостереження, що стало можливим завдяки двом телескопам, показало, що сама чорна діра нічого не випромінює, проте матерія навколо неї і притягувані гази під впливом високих температур виділяють рентгенівські промені (Х-промені), які й викликають світіння, відоме як корона.


«Лампова» конфігурація корони випромінює компактне світло, наче електрична лампочка. Світло розподіляється спереду й позаду чорної діри під кутом її обертання – саме чорна діра Маркарян 335 і продемонструвала в усіх деталях особливості руху корони. Викиди Х-променів і гамма-променів зафіксовані в центрі галактики в напрямі сузір'я Пегаса.

«Дещо незвичне ми помітили 2007 року, коли Маркарян 335 була затьмарена чинником 30. Ми виявили, що вона продовжує випромінюватися, проте не досягла яскравості світіння, зафіксованого раніше», – говорить Луїджі Галло (Luigi Gallo), головний дослідник проекту в університеті Святої Марії. Його колега, Дерк Груп (Dirk Grupe) з університету Morehead State University в Кентуккі, спостерігав за чорною дірою з 2007 року через телескоп Swift.

У вересні 2014-го Swift зафіксував потужний викид. Галло зробив запит команді, що керувала іншим телескопом NASA, переорієнтуватися на чорну діру Mrk 335. За вісім днів телескоп NuSTAR налаштувався на спостереження за чорною дірою в режимі Х-випромінювання та зібрав інформацію про фінальну частину знакової події – великий спалах. Після аналізу даних учені дійшли висновку, що вони стали свідками виверження, остаточного колапсу корони, що оточувала чорну діру.
«Корона спочатку втягнулася, а тоді її викинуло вперед, наче струмінь полум'я, – розповідає Ден Уїлкінс (Dan Wilkins). – Ми все ще не знаємо, як формуються спалахи в чорних дірах, проте це було захопливе видовище: як корона формує базу спалаху до свого колапсу».


Як дослідники визначили рух корони? За кольором Х-випромінювання, що відрізняється від світла, яке йде від диску поблизу самої чорної діри. Аналіз спектру показав, що частки, випущені Х-променями, світяться яскравіше, оскільки рухаються швидше – на 20% випереджаючи швидкість світла. Коли відбувається таке прискорення і корона розгортається в нашому напрямі, світло стає яскравішим – явище, відоме як релятивістський ефект Доплера.


Підсумовуючи всі дані, можна стверджувати, що Х-промені з чорної діри були насправді викликані виверженням корони.
«Завдяки сучасним телескопам ми можемо вивчати розмір корони, її структуру, спостерігати драматичні зміни в її житті – а раніше усе це було загадкою», – говорить учасник проекту Файона Гаррісон (Fiona Harrison), головний дослідник на телескопі NuSTAR у Каліфорнійському інституті технологій в Пасадені.


Все ще багато загадок залишилося без відповідей – наприклад, учені не можуть сказати, що саме стає першопричиною виверження корони.

 

via NASA
фото
NASA/JPL-Caltech

фото NASA/JPL-Caltech

 фото NASA/JPL-Caltech

 фото NASA/JPL-Caltech