Чёрная дыра поглотила вещество и выбросила излишки

Астрономы уже более двух десятилетий изучают сверхмассивную черную дыру, расположенную в центре галактики PG1211+143. Необычные особенности ее поглощения вещества были обнаружены лишь в последнее время.

По наблюдениям астрономов, галактика PG1211+143 предстает перед нами в том виде, который она имела около 1,2 миллиарда лет назад. Еще в 2001 году исследователи впервые выявили в рентгеновском спектре этой галактики свидетельства интенсивного потока ионизированного газа. Этот поток был настолько мощным, что, скорее всего, остановил процесс формирования новых звезд. В дальнейшем подобные ультрабыстрые выбросы (ultra-fast outflows, UFOs), также известные как «релятивистский ветер», стали восприниматься как типичная особенность активных галактических ядер.

Окончательно понять природу выбросов удалось астроному Кену Паундсу ( Ken Pounds) и Киму Пейджу (Kim Page) из Лестерского университета (Великобритания). На основе данных наблюдений, сделанных в 2014 году с использованием рентгеновской обсерватории XMM–Newton (наблюдения проводились в течение пяти недель) и орбитальной обсерватории Swift (наблюдения длились два месяца), исследователи выявили, что эпизоды активного поглощения вещества сверхмассивной черной дырой, чья масса приблизительно равна 40 миллионам солнечных, сопровождаются выбросами избыточного вещества.

Читайте также:  Марсоход Curiosity зафиксировал залежи самородной серы в русле древней реки

Результаты исследования, опубликованного в журнале Ежемесячные известия Королевского астрономического общества, показали, что массивный приток вещества к окрестностям космического «монстра» добавил ему как минимум 10 земных масс. Это дополнительное вещество сформировало вокруг сверхмассивной черной дыры кольцо, положение которого удалось установить по гравитационному красному смещению — эффекту, при котором длина волны света увеличивается под действием сильного гравитационного поля.

Читайте также:  Астрономы объявили об открытии «суперэксцентричной» планеты у соседней звезды

На завершающем этапе наблюдений, примерно через несколько недель после поступления вещества, ученые зафиксировали новый поток «релятивистского ветра», распространяющийся со скоростью порядка 81 000 километров в секунду. По мнению исследователей, это произошло из-за того, что вещество аккреционного диска приблизилось к сверхмассивной черной дыре, что привело к его нагреву до миллионов градусов. Высвободившаяся гравитационная энергия создала давление излучения, которое вытолкнуло избыточную массу вовне.

Согласно заключению авторов, исследование выявило непосредственную связь между значительным, но кратковременным поступлением вещества и последующим выбросом. Это предоставляет ученым шанс наблюдать за увеличением сверхмассивных черных дыр, отслеживая «релятивистские ветры», возникающие в процессе аккреции вещества.

Читайте также:  NASA завершило создание основного зеркала для космического телескопа, преемника «Джеймса Уэбба»

Анализ полученных данных позволяет глубже понять процесс аккреции в активных галактических ядрах и указывает на возможное влияние ультрабыстрых выбросов на эволюцию галактик. Эти выбросы способны оказывать воздействие на звездообразование и структуру межгалактической среды.