Черные дыры...., одна из загадок Вселенной Опции

[Pilot®]

Справа внизу - галактика Андромеды, выше - её ядро. На главной картинке стрелкой показана чёрная дыра, вокруг - кольцо голубых и далее - красных звёзд (иллюстрация с сайта newscientistspace.com).


Тод Лоер (Tod Lauer) из американской национальной оптической обсерватории (National Optical Astronomy Observatory) и его коллеги-астрономы, проводившие наблюдения при помощи орбитального телескопа Hubble, обнаружили в центре галактики Андромеды структуру, происхождение которой объяснить не могут.

Как ранее предполагалось, в центре галактики-соседки скрывается сверхмассивная чёрная дыра. Но вот теперь там же астрономы выявили концентрированный диск из приблизительно 400 очень молодых голубых звёзд, имеющий диаметр всего-навсего 1 световой год. Эти звёзды вращаются вокруг чёрной дыры наподобие планетарной системы.

Открытые горячие звёзды — и есть источник яркого голубого свечения, замеченного в самом центре Андромеды ранее. Этим звёздам всего 200 миллионов лет, в то время как возраст самой галактики оценивается в 12 миллиардов лет.

Их происхождение — настоящая загадка, так как гравитация чёрной дыры должна была давным-давно очистить прилегающее пространство от пыли и газа, способных сформировать звезду. Задолго до рождения этого голубого кольца.

Ещё удивительнее то, что снаружи кольца молодых звёзд лежит ещё один диск диаметром уже в 5 световых лет. Он заполнен множеством старых красных звёзд. Его происхождение — такая же тайна. Красный диск лежит в той же плоскости, что и голубой, и, вероятно, как-то связан с последним.

Тод Лоер отмечает, что подобные структуры могут оказаться правилом для галактик. Есть косвенные данные о существовании очень молодых звёзд, живущих вплотную к ядру — в нашей собственной галактике — Млечном пути.

Ещё одно открытие в рамках данного исследования — окончательное подтверждение существования большой чёрной дыры в сердце Андромеды. Благодаря анализу движения голубых звёзд астрономы рассчитали её массу — 140 миллионов масс Солнца, в три раза больше, чем давали прежние оценки.

[clerical]

Астрономы впервые увидели, как разрушительная струя (джет), создаваемая сверхмассивной черной дырой в центре галактики, насквозь пронзила соседнюю галактику, сообщает NASA.

Джет - это выброс заряженных частиц, двигающихся с околосветовой скоростью. Объекты, оказавшиеся на пути джета, подвергаются также влиянию жесткого рентгеновского и гамма-излучения. Джеты того типа, о котором идет речь, образуются в окрестностях сверхмассивных черных дыр.

Для простоты иногда говорят, что черная дыра "создает джет", однако следует понимать, что джет, разумеется, является выбросом не из самой черной дыры, а из ее окрестностей. Как именно образуются джеты, пока понятно не до конца. Причиной их возникновения, скорее всего, является аккреция: поглощение вещества черной дырой, приводящее к выделению огромного количества энергии. Сложное взаимодействие магнитных полей приводит к тому, что часть вещества ускоряется до больших скоростей и выбрасывается в виде струи.

Джеты многократно наблюдались, однако еще ни разу было зафиксировано событие такого масштаба. Система 3C321 состоит из двух галактик, в центрах обеих находятся сверхмассивные черные дыры. Дыра в большей галактике (на изображении внизу слева) выбрасывает сильный джет (голубым), пронзающий соседнюю галактику (правее выше). Джет продолжается и за галактику, но столкновение с ней заставляет его отклониться.

Для получения данных использовалось сразу несколько орбитальных телескопов. Представленное изображение (его можно скачать в более высоком разрешении здесь) получено совмещением снимков в различных диапазонах: рентгеновском (телескоп "Чандра") - на иллюстрации фиолетовым, видимом и ультрафиолетовом ("Хаббл") - красным и оранжевым, радио (Очень большой телескоп и MERLIN) - голубым. Ученые использовали также данные инфракрасного диапазона, полученные при помощи телескопа "Спитцер".

NASA сравнивает черную дыру со "Звездой смерти" из "Звездных войн" - действительно, джет представляет собой серьезную угрозу. Атмосфера планет, которые окажутся на его пути, серьезно пострадает - в частности, лишится защитного озонового слоя. Жизнь на планете после этого, скорее всего, очень быстро погибнет.

С другой стороны, джет может оказать на галактику, в которую он вторгается, и обратное влияние: энергия и вещество, приносимые им, могут привести к формированию новых звезд и планет.

Столкновение джета с соседней галактикой происходит примерно в 20 тысячах световых лет от центра "родной" галактики джета. Самая дальняя зафиксированная точка джета отстоит примерно на 850 тысяч световых лет.

Анализ данных показывает, что галактика "попала под обстрел" всего миллион лет назад - по галактическим меркам это ничтожно мало. Обнаружить подобное событие - большая удача.