Науковці зробили прорив у вивченні чорних дір

Астрофізики визначили лінійну швидкість частинок на ймовірному горизонті надмасивної чорної діри, що дало змогу їм визначити швидкість обертання космічного об’єкта. У цьому науковцям допомогли спостереження знищення надмасивною чорною дірою зірки, яка проходила повз.

Про це повідомляє Science.

Швидкість обертання частинок на горизонті подій чорної діри досі з великими труднощами піддавалася вимірам. Раніше вченим вдалося визначити швидкості для деяких чорних дір Чумацького Шляху, що відносяться до класу чорних дір зоряної маси (від 5 до 30 сонячних), за допомогою спостереження регулярних змін їх рентгенівського випромінювання. Для надмасивних же чорних дір спостереження обмежувалися кількома циклами змін, що не давало змоги чітко вивести значення швидкості обертання.

У листопаді 2014 року за допомогою мережі телескопів під загальною назвою ASASSN (All-sky Automated Survey for Supernovae) астрономи помітили яскравий спалах світла на відстані близько 290 мільйонів світлових років від Землі. Подія отримала назву ASASSN14-li та її класифікували як результат приливного руйнування зірок (коли один об’єкт руйнується іншим, набагато більшим, за допомогою гравітаційного впливу). Явище відбулося в безпосередній близькості до надмасивної чорної діри, центру галактики PGC 043234.

Рентгенівське випромінювання від зірки, яку поглинула надмасивна чорна діра

Виявивши спалах, вчені задіяли в дослідженні чутливі до рентгенівського випромінювання обсерваторії NASA: Chandra і телескоп Нейла Гірлса Свіфта, а також телескоп XMM-Newton. Науковці виявили, що залишки речовини зірки, закручуючись до центру надмасивної чорної діри, сильно нагріваються і виробляють величезну кількість рентгенівського випромінювання. З них формується протяжний акреційний диск, який до відкриття ASASSN14-li не вдавалося точно вивчити.

Спостереження ASASSN14-li показало дивовижну стабільність і періодичність (цикл обертання – трохи більше двох хвилин). Воно вперше дало можливість точно оцінити лінійну швидкість обертання частинок на передбачуваному горизонті подій надмасивної чорної діри: зафіксувавши, що діаметр горизонту подій приблизно в 300 разів перевищує земний.

Астрономи розрахували, що швидкість обертання величезна і становить приблизно половину від швидкості світла у вакуумі (для порівняння , швидкість обертання Сонця менше швидкості світла в 150 тисяч разів). Причому точність цього виміру, за оцінками астрономів, дуже велика, так як вимірювання проводилися для 300 тисяч циклів обертання.