Слияние галактик. В центре образованного ими единого объекта ученые обнаружили звезду, поглощаемую сверхмассивной черной дырой
Сверхмассивные черные дыры достаточно сложно обнаружить. В большинстве случаев помогают косвенные результаты наблюдения за центрами галактик, а также математические вычисления. Но все же их активность теоретически можно отследить — в некоторых случаях в космос выбрасываются струи (джеты) плазмы, сформированные из вещества звезды. Джеты удаляются от места пиршества в космос с очень высокой скоростью. По этим «останкам» астрономы могут судить об активности черных дыр.
На днях стало известно о том, что объединенная команда астрономов из Финляндии и Испании обнаружила признаки процесса поглощения звезды сверхмассивной черной дырой. На месте происшествия ученые зафиксировали выброшенные с очень высокой скоростью джеты плазмы, которые более известны в среде астрономов как релятивистские струи.
Собственно, «известными» их можно назвать с натяжкой, поскольку существование таких струй было предсказано теоретически, но доказательств практически не было. Ученые лишь проводили компьютерное моделирование этого явления и примерно представляли себе, как все может выглядеть. Теперь все эти данные пригодились, поскольку астрономы смогли обнаружить место поглощения звезды черной дырой как раз благодаря джетам. Специалисты пока не утверждают, что это именно релятивистские струи со стопроцентной вероятностью, но скорее всего, так и есть.
«Ранее нам никогда еще не приходилось наблюдать образование и эволюцию джета, образующегося в подобной ситуации», — заявил Мигель Перес-Торрес, руководитель исследовательской группы. Вспышку ученые обнаружили не сейчас, а еще в 2005 году. В течение десяти лет астрономы наблюдали за эволюцией обнаруженного феномена. Интересно, что в 2005 специалисты пришли к выводу, что наблюдают сверхновую, поскольку вспышка была похожа на то, что происходит в случае взрыва сверхновой: резкое, очень быстрое увеличение яркости и выброс просто гигантского объема энергии. Такие вспышки обычно не связаны с черными дырами, их причина — внутренние процессы эволюции звезд. Тем не менее, при последующих наблюдениях астрономы убедились в том, что это не сверхновая, а причина увеличения яркости в чем-то другом.
Объект, за которым наблюдали ученые, получил название Arp 299. Фактически, это две галактики, IC 694 и NGC 3690, которые сливаются друг с другом. Такого рода объединение приводит к дестабилизации обширных звездных регионов. Часть звезд уходит с привычных траекторий движения, часто возникают столкновения, активно выделяется пыль и газ. А поскольку масштабы столкновения галактические, то и объемы выбрасываемых объектами пыли и газа просто огромные.
В пылегазовых облаках объекта Arp 299 начались процессы звездообразования, что также зафиксировали ученые.
Некоторые звезды попадаются в ловушку, проходя поблизости от галактических центров, где находятся крупнейшие черные дыры. Последние поглощают светила, которые и выпускают джеты. Часть их — видимый свет, но все же астрономы пока неспособны его уловить, поскольку струи очень далеко и свет не доходит или почти не доходит до нас. Интенсивность видимого излучения, которое все же добирается до Земли — весьма слабое. Поэтому наблюдение проводится в инфракрасном диапазоне.
Так вот, используя инфракрасные и радиотелескопы, ученые наблюдали за звездой, масса которой в несколько раз превышает солнечную. Она оказалась в опасной близости к одному из двух галактических центров со сверхмассивной черной дырой. По мнению ученых, масса этого объекта в 20 млн раз превышает массу Солнца.
Естественно, гравитация черной дыры не оставила звезде ни одного шанса — она была просто разорвана. Причем астрономам посчастливилось наблюдать за редким явлением — выбросом джета. В этом случае не вся материя звезды попала за границы горизонта событий — часть материи была «выстрелена» в космическое пространство со скоростью в четверть скорости света.
По мнению специалистов, наблюдение за джетом Arp 299-B AT1 позволяет лучше понять процесс формирования таких структур в процессе поглощения звезды черной дырой. Релятивистские струи по-прежнему остаются плохо изученным явлением, так что сейчас самое время детально изучить полученную информацию.
Некоторые астрономы предполагают, что выбросы вещества в космическое пространство при поглощении звезды черной дырой происходит чаще, чем принято считать. Но из-за того, что черные дыры часто окружены плотными пыле-газовыми облаками, за подобными явлениями невозможно наблюдать при помощи современных астрономических инструментов — их возможности гораздо ниже того уровня, который требуется для обнаружения джетов.
