Черные дыры оказались в 100 раз прожорливее, чем считали ученые - «Космос»

Nature Astronomy.

"Наши наблюдения показывают, что частота уничтожения звезд черными дырами удивительным образом растет в то время, когда галактики сталкиваются друг с другом. Скорее всего, это происходит по той причине, что такие "космические ДТП" приводят к формированию все большего числа звезд в окрестностях черных дыр по мере того, как галактики сливаются", — заявил Джеймс Маллэйни (James Mullaney) из университета Шеффилда (Великобритания).

Космические капризы

Считается, что в центре большинства крупных галактик "живет" сверхмассивная черная дыра массой в несколько миллионов или миллиардов раз выше, чем у Солнца. Часть таких черных дыр видна практически всегда, так как они поглощают большие количества газа и пыли, а в других галактиках они вспыхивают лишь эпизодически, когда к ним приближается звезда или облако газа и они разрывают их на части.

Эта вспышка яркости длится мгновения по космическим меркам — несколько месяцев или лет, после чего черная дыра возвращается в "спячку". Нечто похожее недавно произошло с черной дырой в центре Млечного Пути, вспыхнувшей на некоторое время в тот момент, когда мимо нее пролетело крупное облако газа G2.

Ученые нашли аномалии в поведении черных дыр

В последние годы, как рассказывают Маллэйни и его коллеги, астрономы начали замечать, что число подобных событий, зафиксированных всеми телескопами мира, в разы меньше того, что предсказывает теория. Более того, расчеты, недавно проделанные астрофизиками из МФТИ, показывают, что необычно скромные аппетиты черных дыр нельзя объяснить даже теоретически.

Изучая этот вопрос, научная команда Маллэйни наблюдала на протяжении почти десяти лет за центрами 15 далеких галактик, которые сегодня переживают столкновения с другими "звездными мегаполисами". Для этих наблюдений ученые использовали автоматизированные телескопы из обзора Catalina, которые беспрерывно следят за ночным небом Земли, отслеживая уже открытые и находя ранее неизвестные астероиды.

Звездный "буфет"

Эти наблюдения привели к приятным, но неожиданным результатам – одна из пятнадцати галактик, F01004-2237 в созвездии Кита, резко вспыхнула осенью 2010 года. Ее яркость выросла примерно в 1,6 раза и оставалась необычно высокой как минимум до 2015 года, когда ученые прекратили наблюдения.

Радиоастрономы впервые увидели, как черная дыра разорвала звезду

Столь длительное повышение яркости нельзя было списать на вспышку сверхновой или какой-то другой подобный процесс, что заставило британских астрономов заключить, что они имеют дело со звездой, разорванной приливными силами черной дыры. В пользу этого так же говорит и то, что спектр центра галактики нес в себе очень четкие и яркие "водородные" и "гелиевые" линии, появляющиеся в нем обычно после уничтожения звезд черными дырами.

Как считают ученые, опираясь на необычно большую длину вспышки, жертвой черной дыры в центре F01004-2237 стала очень небольшая звезда, родившаяся в центре галактики из остатков газа от других светил, перемешанных в результате столкновения этой галактики с ее соседкой. Такие новорожденные звезды в центрах галактик, по мнению британских астрофизиков, могут составлять основу "рациона" сверхмассивных черных дыр во Вселенной.

Рентген помог ученым застать черную дыру-"киллера" в момент убийства

Открытие одного подобного события в наборе из 15 галактик всего за десять лет наблюдений, как отмечают Маллэйни и его коллеги, говорит о том, что они происходят гораздо чаще, чем мы привыкли считать – не раз в 10 или 100 тысяч лет, а раз в тысячу или даже раз в сто лет.

Возникает вопрос – почему другие наблюдения говорят о "плохом аппетите" черных дыр? Как считают авторы статьи, обнаружению других подобных событий могут мешать плотные коконы из газа и пыли, окружающие центры иных галактик и не дающие нам заглянуть внутрь них. Постройка более мощных телескопов, способных "видеть" сквозь эту завесу из пыли, поможет понять, так ли это на самом деле, заключают ученые.