Когда звезды подходят слишком близко к черным дырам, их разрывает на части. И теперь исследователи выяснили, что же происходит потом.
Похоже, что ученым удалось разгадать одну из научных загадок сверхмассивных черных дыр. © ESA
Уже давно известно: если звезда подойдет слишком близко к сверхмассивной черной дыре в центре своей галактики, она будет разорвана на куски. Когда обломки втягиваются в черную дыру, возникает ярко сияющее излучение, которое можно увидеть с Земле через чувствительные телескопы. Однако до сих пор было неясно, образуют ли обломки вокруг черной дыры вращающийся диск, и почему излучение лишь иногда можно наблюдать в рентгеновском диапазоне, но в основном только в ультрафиолетовом или оптическом спектре.
Диск из обломов вокруг черной дыры
Исследователи из Калифорнийского университета поставили перед собой задачу найти четкие доказательства того, что обломки на самом деле формируют так называемый аккреционный диск, который своим вращательным движением переносит материю в направлении центра и, следовательно, черной дыры. Как гласит общепринятая теория, эти внутренние области, где горячий газ просачивается в черную дыру, всегда должны генерировать рентгеновское излучение. Однако исследователи ломают головы над тем, что его почти никогда не удается наблюдать с Земли.
Поэтому некоторые ученые отбросили теорию вращающегося диска и приписали световое излучение столкновениям летающих обломков. Тем не менее, новое исследование предполагает, что аккреционный диск образуется всегда, даже если рентгеновские лучи не видны. А не видны они могут быть потому, что вблизи черной дыры густой ветер закрывает рентгеновское излучение от земных сенсоров.
Доплеровский эффект демаскирует диск
«Но что все-таки можно увидеть, так это оптический свет вытянутого эллиптического диска», — говорит астроном Энрико Рамирес-Руис. Оптическое искажение, которое лучше всего можно сравнить с известным эффектом Доплера, изначально не позволяло исследователям распознавать диск как таковой.
Схема, объясняющая физику эффектов. © Tiara Hung
Как и в случае с сиреной машины скорой помощи, которая меняет свой тон в зависимости от своего положения по отношению к наблюдателю, частота света также изменяется в зависимости от того, движется ли материя на вращающемся диске к наблюдателю или от него в направлении черной дыры. Как только эта оптическая иллюзия будет понята астрофизиками, теория аккреционного диска, образующегося как результат разрушения звезд, может быть подтверждена.
Ученые сделали это открытие, наблюдая за галактикой с громоздким названием «2MASS J10065085 + 0141342», которая расположена в 624 миллионах световых лет от Земли. А черная дыра, обнаруженная в центре этой галактики, имеет массу в несколько миллионов раз больше, чем у нашего Солнца. Результаты своего исследования ученые опубликовали в журнале Аstrophysical Journal.
Источник: kosmos-x.net.ru