Перейти к содержимому Голодный гигант: как спиральные рукава «кормят» сверхмассивную черную дыру
Сверхмассивная черная дыра в центре галактики Циркуль получает «питание» по двум спиральным рукавам, через которые к ней поступает газ. К такому выводу пришла международная группа исследователей под руководством Ваута Гусаерта из Лейденского университета (Нидерланды). Однако, как выяснилось, черная дыра — крайне неэффективный едок: подавляющая часть газа выбрасывается прочь, не достигая точки невозврата, и лишь небольшой процент материи окончательно исчезает в её недрах.
Для своего открытия ученые использовали комплекс радиотелескопов ALMA в Чили. Их находки вскоре будут опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics, а препринт статьи уже доступен в архиве arXiv.
Хотя давно известно, что сверхмассивные черные дыры — «неряшливые едоки», детально изучить их «пищевые привычки» до сих пор не удавалось.
Гусаерт, ныне аспирант Лейденского университета, проанализировал данные наблюдений ALMA за галактикой Циркуль еще во время обучения в магистратуре. Эта галактика находится в одноименном южном созвездии всего в 13 миллионах световых лет от Земли. Несмотря на относительную близость, она была открыта лишь в 1977 году, поскольку скрыта за диском Млечного Пути.
Совместив наблюдения ALMA с компьютерным моделированием, исследователи обнаружили два спиральных рукава, окружающих центральную черную дыру. Гусаерт и его коллеги доказали, что газ течет по этим рукавам прямо к черной дыре.
«В популярных роликах часто показывают, как газовый диск исчезает в черной дыре, словно в воронке. Однако без специального канала подачи такой диск будет вечно вращаться на почтительном расстоянии», — поясняет Гусаерт. — «Нужен некий проход. И здесь в игру вступают наши спиральные рукава».
«Когда Ваут начинал свое исследование, другая группа ученых опубликовала работу по тем же данным и о той же черной дыре. Это нас обеспокоило», — признается Виолетта Импеллиццери, научный руководитель магистерской диссертации Гусаерта из Нидерландского института радиоастрономии ASTRON. — «Но мы решили не сдаваться и погрузились в тему еще глубже в поисках новых деталей».
Благодаря дополнительным данным ALMA и более сложным моделям, чем у их «конкурентов», команда Гусаерта смогла идентифицировать два спиральных рукава. Расчеты показали, что газ в этих рукавах движется по направлению к дыре с умопомрачительной скоростью — до 150 000 км/ч. При этом в саму черную дыру попадает не более 12% поступающей материи. Всё остальное выбрасывается прочь, не долетев до горизонта событий.
Это открытие порождает новые, еще более интригующие вопросы. Почему так мало материи достигает конечной цели? Все ли сверхмассивные черные дыры обладают подобными спиральными рукавами? Куда именно уходит выброшенное вещество — падает обратно, подобно воде в фонтане, чтобы снова быть «съеденным», или улетает прочь, становясь топливом для рождения новых звезд?
Ответы на эти загадки исследователи надеются найти с помощью новых инструментов. Телескоп Event Horizon Telescope (EHT), подаривший миру первые прямые изображения черных дыр, и строящийся в Чили Чрезвычайно Большой Телескоп (ELT) позволят заглянуть в самые сердца далеких галактик. Они помогут понять, является ли галактика Циркуль уникальным случаем или мы лишь начали открывать универсальный механизм «кормления» самых загадочных объектов во Вселенной. Это исследование — важный шаг к разгадке того, как черные дыры, эти невидимые гравитационные титаны, управляют ростом и эволюцией целых галактик.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
