12:16, 12 июля 2019

Ученые обнаружили «неожиданный» диск вокруг черной дыры

Ученые обнаружили «неожиданный» диск вокруг черной дыры

Pixnio

Используя космический телескоп Hubble, астрономы неожиданно обнаружили тонкий диск материала, вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре спиральной галактики NGC 3147 на расстоянии 130 млн световых лет. Согласно расчетам, этот диск не должен был существовать. Статья ученых опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Неожиданное присутствие диска на таком расстоянии от черной дыры дает уникальную возможность проверить теорию относительности Альберта Эйнштейна. Общая теория относительности описывает гравитацию как кривизну пространства, а специальная теория относительности описывает отношения между временем и пространством. «Мы никогда не видели эффектов общей и специальной теории относительности в видимом свете с такой ясностью. Это интригующий взгляд на диск, расположенный очень близко к черной дыре. Настолько близко, что скорости и интенсивность гравитационного притяжения влияют на то, как выглядят фотоны. Мы не можем объяснить полученные данные, не используя теорию относительности», — отметил один из авторов исследования, сотрудник Европейского космического агентства Марко Чиаберже.

Черные дыры в некоторых типах галактик — таких как NGC 3147 — получают мало вещества, потому что им не хватает уже захваченного материала. Тонкая дымка падающего материала раздувается подобно пончику, а не расплющивается в диск. Непонятно, почему диск, окружающий «голодающую» черную дыру NGC 3147, так тонок. Такие же, но гораздо более мощные диски, окружают чрезвычайно активные черные дыры-монстры.

Астрономы первоначально выбрали эту галактику для проверки принятых моделей относительно активных галактик с низкой светимостью. Модели предсказывают, что аккреционный диск образуется, когда достаточное количество газа захватывается сильным гравитационным притяжением черной дыры. Эта падающая материя излучает много света, и при достаточно большом размере такой черной дыры она может называться квазаром. Как только меньше материала втягивается в диск, он начинает разрушаться, становится слабее и меняет структуру.

В новой работе, используя данные с Hubble, ученые выяснили, что материал, вращающийся вокруг черной дыры, движется со скоростью на 10% выше световой. При этих экстремальных скоростях газ кажется более светлым, когда он движется к Земле с одной стороны, и тускнеет, когда он отдаляется от нашей планеты с другой стороны (эффект, называемый релятивистским сиянием). Наблюдения телескопа также показывают, что газ настолько укоренился в гравитационной скважине, что свет изо всех сил пытается выбраться, и поэтому кажется растянутым до более красных длин волн. Масса черной дыры в 250 млн раз больше солнечной.

Команда надеется использовать Hubble для поиска других очень компактных дисков вокруг маломощных черных дыр в подобных активных галактиках.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.