RW Space

Примерно в 275 миллионах световых лет от Млечного Пути лежит настоящая космическая загадка.

Там, в самом сердце галактики под названием 1ES ​​1927+654, притаилась сверхмассивная черная дыра, чьи обезьяньи шутки и шутки сбили с толку астрономов. в течение многих лет.

Сейчас , мы могли бы, наконец, получить объяснение хотя бы части ее дикого поведения: вращающийся белый карлик опасно приближается к краю горизонта событий черной дыры, точке, за которой никакая материя никогда не сможет return.

«Это будет самым близким из известных нам объектов вокруг черной дыры», говорит физик Меган Мастерсон из Массачусетского технологического института. «Это говорит нам о том, что такие объекты, как белые карлики, могут жить очень близко к горизонту событий в течение относительно длительного периода времени».

Сами по себе черные дыры не излучают света, но сверхмассивные черные дыры в центрах галактик часто окружены огромными облаками материала . Именно этот материал, нагретый трением и гравитацией, вращаясь по орбите вокруг черной дыры, сияет светом.

Когда этот свет изменится, астрономы смогут изучить его, чтобы выяснить, какие события могут происходить в окрестностях черной дыры. Например, мы знаем, как это выглядит, когда пролетающая звезда попадает в гравитационное поле черной дыры и разрывается на части и поглощается с течением времени. >

Относительно скромный зверь, масса которого примерно в 1 миллион раз превышает массу Солнца, черный дыра в центре 1ES 1927+654 выглядела относительно нормально до 2018 года, когда окружающая ее корона исчезла из видимости а затем постепенно увеличится почти в 20 раз по сравнению с предыдущей яркостью.

Это озадачивало. Один из анализов показал, что это может быть результатом смены полярности черной дыры. Никогда раньше не наблюдая ничего подобного, ученые следили за 1ES 1927+. 654, чтобы узнать, произошло ли что-нибудь еще примечательное.

В июне 2022 г. что-то произошло.

X — лучевые данные записаны Космический телескоп XMM-Newton Европейского космического агентства показал, что яркость ядра галактики начала колебаться. Выход рентгеновского излучения черной дыры менялся примерно на 10 процентов за период времени около 18 минут.

Это не неслыханное поведение черной дыры. Такие колебания известны как квазипериодические колебания , и их точная причина или причины неизвестны. Но 1ES 1927+654 просто должен был сделать это еще более странным. За два года время между колебаниями сократилось примерно с 18 минут до семи.

An Представление художника о белом карлике, испускающем вспышки света, когда он бороздит горизонт событий сверхмассивной черной дыры. (Аврора Симоннет/Государственный университет Сономы)

«Мы никогда не видели такой резкой изменчивости скорости мигания», Мастерсон говорит, что . «Это абсолютно не походило на обычную черную дыру».

Так что же вообще может происходить во Вселенной? Чтобы выяснить это, исследователям необходимо было изучить подсказки: длину волны света и периодичность мерцания.

«Видение чего-либо в рентгеновских лучах уже говорит вам о том, что вы находитесь довольно близко к черной дыре», говорит физик Эрин Кара из MIT. «Когда вы видите изменчивость в минутной шкале, это близко к горизонту событий, и первое, о чем вы думаете, — это круговое движение и может ли что-то вращаться вокруг черной дыры».

Исследователи просмотрели доступные сценарии и определили, что наиболее вероятный вариант — плотный объект в материал, вращающийся вокруг черной дыры, постепенно приближается. По мере того как ее орбита сжимается, время между вспышками света в виде кругов черной дыры сокращается. Это означает, что этот объект облетает горизонт событий с радиусом, 4,2 раза превышающим радиус нашего Солнца всего за семь минут.

Расчеты команды показывают, что этот объект, вероятно, является белым карликом звезда; то есть коллапс ядра звезды малой массы, которая выбросила свой внешний материал при смерти. Масса этого объекта примерно в 0,1 раза превышает массу Солнца, упакованного в сферу между Землей и Луной диаметром .

Если это так, белый карлик еще может пережить столкновение. На такой непосредственной близости черная дыра, вероятно, отрывает внешний материал белого карлика, что дает измученной звезде достаточный импульс отдачи, чтобы не дать ей пройти точку невозврата. Белые карлики также очень плотные, что удерживает их от распада, как это происходит с обычной звездой.

«Единственное, чему я научился благодаря этому источнику, — это никогда не переставать его просматривать, потому что он, вероятно, научит нас чему-то новому», диапазон>Мастерсон говорит . «Следующий шаг — просто держать глаза открытыми».

Исследование было представлено на 245-м заседании Американского астрономического общества . Он также принят в Nature и доступен на сервере препринтов arXiv .