Как чёрная дыра астрономов озадачила
В 2022 году ученые сделали интересное открытие. Они обнаружили, что из окрестностей черной дыры извергается куча материала… через ДВА ГОДА после того, как черная дыра разорвала звезду на куски! Это первый случай в истории, когда мы наблюдаем нечто подобное, поэтому давайте разберемся, что произошло.
Октябрь 2018 года. Вся эта история произошла в галактике, расположенной на расстоянии шестьсот шестьдесят пять миллионов световых лет от нас. Одна звезда подошла слишком близко к черной дыре и была съедена. Звучит страшновато, но для астрономов — обычное дело. Такие печальные события происходят постоянно. Когда звезда оказывается съеденной, это называется событием приливного разрушения.
Вспышку от этой трапезы зафиксировали автоматические приборы, наблюдающие за небом. Ничего необычного — компьютер составил отчет: «Произошло событие приливного разрушения в галактике бла-бла-бла. Мы назовем это событие Эй Ти две тысячи восемнадцать эйч уай зет». Таково официальное название события. Но мы будем называть его просто «Джетти». Это сокращение от шуточного названия «Джетти МакДжетФейс» — его предложила автор открытия Иветта Цендес. Итак, ученые заметили событие приливного разрушения. Радиотелескопы, как обычно, стали следить за тем, не произошел ли после него так называемый «отток». За этим всегда следят после события приливного разрушения. Но, понаблюдав за черной дырой несколько дней и ничего не увидев, они сдались. После восьмидесяти процентов таких событий не происходит «оттоков». В общем, радиотелескопы решили не тратить свое драгоценное время и перешли к другим важным вещам.
Некоторое время стояла тишина. А потом… Июнь две тысячи двадцать первого года, три года спустя. Позвольте представить вам героиню нашей истории, Иветту Цендес — научного сотрудника Центра астрофизики. Цендес и ее команда решили проверить, как обстоят дела с ночным небом. Они стали изучать данные о нескольких десятках событий приливного разрушения, произошедших за последние два-три года. Всё было нормально и стабильно, как вдруг Цендес заметила нечто странное.
В месте, которое так долго было спокойным, появилось яркое пятно! Без всякой причины ночное небо возле черной дыры снова засветилось, хотя она не съела ничего нового. Что это было?
Цендес трижды перепроверила координаты. Может быть, это просто ошибка? Но нет, все данные указывали на одно: после трех лет молчания возле черной дыры что-то произошло… Это был отток. И он появился не только что. Данные показали, что отток возник на полгода раньше — в ноябре две тысячи двадцатого года! Цендес решила во что бы то ни стало изучить это явление. Она писала всем подряд, запрашивая массу данных, результаты наблюдений в рентгеновском излучении и так далее.
Не было бы ничего необычного, если бы черная дыра «выплюнула» что-то сразу после поедания звезды. Такое происходит в двадцати процентах случаев. Странным было то, что она молчала целых два года. Иветта и ее команда решили сравнить Джетти с другими подобными событиями. Они взяли множество сигналов — как тех, которые считались «нормальными», так и «запаздывающих». Самая длинная известная задержка составила около трех месяцев. И тут они наткнулись на очень странные данные. Мало того, что этот яркий поток возник через два года после поедания звезды… Он распространялся с невероятной скоростью! Все остальные сигналы — даже тот, который считался самым «ярким» из них, — были стабильными и спокойными. Но сигнал Джетти был диким. Как будто он включился в гонку на втором круге и обогнал всех остальных спортсменов за считаные секунды!
Исследования продолжились. Другой международный космический центр прислал Цендес свои наблюдения — многочастотные данные об этом оттоке. Честно говоря, мы, обычные люди, мало что здесь поймем… Но радиоастрономы найдут это безумным. Сначала, когда появился отток, весь спектр его частот стабильно шел вверх… Так и должно быть. Но потом, в марте-апреле две тысячи двадцатого года, низкие частоты почему-то начали «падать». Причем произошло это очень быстро — всего за месяц! «Хорошо, — скажете вы. — И что это значит?» Хороший вопрос! Мы понятия не имеем. Ученые сейчас могут только сказать: «Ну, это странно». Ничего подобного с такими сигналами раньше не происходило.
Всё это было необычно и загадочно, поэтому специалисты продолжили изучать отток. Цендес говорит, что сейчас у них есть две теории о его форме. Первая: это сфера, которая внезапно появилась и начала расти во всех направлениях. Вторая: это струя, которая выстрелила вблизи черной дыры как всплеск воды. Истина, скорее всего, где-то посередине… Однако самое безумное заключается в том, что скорость Джетти в зависимости от ее формы может достигать от двадцати до шестидесяти процентов скорости света — самой быстрой во Вселенной! Ни один подобный сигнал никогда не был настолько быстрым. Ученые даже не предполагали, что такое возможно. Переходим к очевидному вопросу: «ПОЧЕМУ это происходит?» На самом деле никто не знает. Но будет очень интересно послушать, какие теории придумают ученые. Пока что у нас есть несколько версий. Самая очевидная из них гласит, что произошло нечто, называемое «изменением состояния».
Многие из нас думают, что процесс «поедания звезды» выглядит так. Некая звезда пролетает мимо черной дыры. Черная дыра начинает засасывать ее с бешеной силой. Бедная звезда пытается вырваться, но терпит неудачу, и черная дыра пожирает ее. Но на самом деле всё иначе. Вы, наверное, видели эффектные фотографии черных дыр в интернете. Обычно на них изображена сама черная дыра и огромный диск света вокруг нее. Это называется «аккреционный диск». Он состоит из света, газа и различных частиц. Когда черная дыра начинает пожирать звезду, она, по сути, поглощает материал звезды в свой аккреционный диск. Вы когда-нибудь видели, как делают сахарную вату? Струя сахара постепенно наматывается на палочку, пока не получается большое аппетитное облако. Черные дыры делают нечто подобное, но наоборот. Они всасывают струю звезды, пока та полностью не «рассосется».
В то же время только очень небольшая часть звезды фактически засасывается в черную дыру. Примерно половина ее попадает в аккреционный диск, а другая половина просто улетает в никуда. Так что же произошло в случае Джетти? Вот теория: черная дыра пыталась съесть звезду, но немного переоценила себя. Наверное, она была слишком голодна. К ее удивлению, там оказалось очень много материала. Она передумала, и из своего обычного состояния аккреционный диск превратился в поток. Черная дыра ела слишком быстро, подавилась и отрыгнула остатки звезды. Вот почему не стоит спешить во время еды. Звучит забавно, но, я думаю, вы уловили идею. Опять же, это только теория, а не окончательный ответ. Ученые уже наблюдали нечто в этом роде у небольших черных дыр. Так почему бы подобному не произойти со сверхмассивной черной дырой?
Тем не менее кое-что не сходится. Например, если бы эта теория была верна, мы бы увидели яркую вспышку в рентгеновских лучах — но ее не было. Кроме того, почему черная дыра «подавилась» звездой только два года спустя? Пока ученые могут только гадать. Цендес сказала, что было забавно смотреть на озадаченные лица теоретиков, когда она показывала им эти данные. Она нашла нечто, что они решительно не могли объяснить! Цендес рассказала полную историю этого открытия на Reddit и опубликовала в официальных отчетах. Она призналась, что очень рада наконец поделиться своим открытием с миром — она намекала на него в течение нескольких месяцев, но для подтверждения ей нужны были другие ученые. Что всё это значит? То, что наши знания, — лишь капля в огромном океане правды о космосе. И чем больше мы узнаём, тем больше вопросов у нас возникает. Будем надеяться, что однажды мы сможем на них ответить.
Октябрь 2018 года. Вся эта история произошла в галактике, расположенной на расстоянии шестьсот шестьдесят пять миллионов световых лет от нас. Одна звезда подошла слишком близко к черной дыре и была съедена. Звучит страшновато, но для астрономов — обычное дело. Такие печальные события происходят постоянно. Когда звезда оказывается съеденной, это называется событием приливного разрушения.
Вспышку от этой трапезы зафиксировали автоматические приборы, наблюдающие за небом. Ничего необычного — компьютер составил отчет: «Произошло событие приливного разрушения в галактике бла-бла-бла. Мы назовем это событие Эй Ти две тысячи восемнадцать эйч уай зет». Таково официальное название события. Но мы будем называть его просто «Джетти». Это сокращение от шуточного названия «Джетти МакДжетФейс» — его предложила автор открытия Иветта Цендес. Итак, ученые заметили событие приливного разрушения. Радиотелескопы, как обычно, стали следить за тем, не произошел ли после него так называемый «отток». За этим всегда следят после события приливного разрушения. Но, понаблюдав за черной дырой несколько дней и ничего не увидев, они сдались. После восьмидесяти процентов таких событий не происходит «оттоков». В общем, радиотелескопы решили не тратить свое драгоценное время и перешли к другим важным вещам.
Некоторое время стояла тишина. А потом… Июнь две тысячи двадцать первого года, три года спустя. Позвольте представить вам героиню нашей истории, Иветту Цендес — научного сотрудника Центра астрофизики. Цендес и ее команда решили проверить, как обстоят дела с ночным небом. Они стали изучать данные о нескольких десятках событий приливного разрушения, произошедших за последние два-три года. Всё было нормально и стабильно, как вдруг Цендес заметила нечто странное.
В месте, которое так долго было спокойным, появилось яркое пятно! Без всякой причины ночное небо возле черной дыры снова засветилось, хотя она не съела ничего нового. Что это было?
Цендес трижды перепроверила координаты. Может быть, это просто ошибка? Но нет, все данные указывали на одно: после трех лет молчания возле черной дыры что-то произошло… Это был отток. И он появился не только что. Данные показали, что отток возник на полгода раньше — в ноябре две тысячи двадцатого года! Цендес решила во что бы то ни стало изучить это явление. Она писала всем подряд, запрашивая массу данных, результаты наблюдений в рентгеновском излучении и так далее.
Не было бы ничего необычного, если бы черная дыра «выплюнула» что-то сразу после поедания звезды. Такое происходит в двадцати процентах случаев. Странным было то, что она молчала целых два года. Иветта и ее команда решили сравнить Джетти с другими подобными событиями. Они взяли множество сигналов — как тех, которые считались «нормальными», так и «запаздывающих». Самая длинная известная задержка составила около трех месяцев. И тут они наткнулись на очень странные данные. Мало того, что этот яркий поток возник через два года после поедания звезды… Он распространялся с невероятной скоростью! Все остальные сигналы — даже тот, который считался самым «ярким» из них, — были стабильными и спокойными. Но сигнал Джетти был диким. Как будто он включился в гонку на втором круге и обогнал всех остальных спортсменов за считаные секунды!
Исследования продолжились. Другой международный космический центр прислал Цендес свои наблюдения — многочастотные данные об этом оттоке. Честно говоря, мы, обычные люди, мало что здесь поймем… Но радиоастрономы найдут это безумным. Сначала, когда появился отток, весь спектр его частот стабильно шел вверх… Так и должно быть. Но потом, в марте-апреле две тысячи двадцатого года, низкие частоты почему-то начали «падать». Причем произошло это очень быстро — всего за месяц! «Хорошо, — скажете вы. — И что это значит?» Хороший вопрос! Мы понятия не имеем. Ученые сейчас могут только сказать: «Ну, это странно». Ничего подобного с такими сигналами раньше не происходило.
Всё это было необычно и загадочно, поэтому специалисты продолжили изучать отток. Цендес говорит, что сейчас у них есть две теории о его форме. Первая: это сфера, которая внезапно появилась и начала расти во всех направлениях. Вторая: это струя, которая выстрелила вблизи черной дыры как всплеск воды. Истина, скорее всего, где-то посередине… Однако самое безумное заключается в том, что скорость Джетти в зависимости от ее формы может достигать от двадцати до шестидесяти процентов скорости света — самой быстрой во Вселенной! Ни один подобный сигнал никогда не был настолько быстрым. Ученые даже не предполагали, что такое возможно. Переходим к очевидному вопросу: «ПОЧЕМУ это происходит?» На самом деле никто не знает. Но будет очень интересно послушать, какие теории придумают ученые. Пока что у нас есть несколько версий. Самая очевидная из них гласит, что произошло нечто, называемое «изменением состояния».
Многие из нас думают, что процесс «поедания звезды» выглядит так. Некая звезда пролетает мимо черной дыры. Черная дыра начинает засасывать ее с бешеной силой. Бедная звезда пытается вырваться, но терпит неудачу, и черная дыра пожирает ее. Но на самом деле всё иначе. Вы, наверное, видели эффектные фотографии черных дыр в интернете. Обычно на них изображена сама черная дыра и огромный диск света вокруг нее. Это называется «аккреционный диск». Он состоит из света, газа и различных частиц. Когда черная дыра начинает пожирать звезду, она, по сути, поглощает материал звезды в свой аккреционный диск. Вы когда-нибудь видели, как делают сахарную вату? Струя сахара постепенно наматывается на палочку, пока не получается большое аппетитное облако. Черные дыры делают нечто подобное, но наоборот. Они всасывают струю звезды, пока та полностью не «рассосется».
В то же время только очень небольшая часть звезды фактически засасывается в черную дыру. Примерно половина ее попадает в аккреционный диск, а другая половина просто улетает в никуда. Так что же произошло в случае Джетти? Вот теория: черная дыра пыталась съесть звезду, но немного переоценила себя. Наверное, она была слишком голодна. К ее удивлению, там оказалось очень много материала. Она передумала, и из своего обычного состояния аккреционный диск превратился в поток. Черная дыра ела слишком быстро, подавилась и отрыгнула остатки звезды. Вот почему не стоит спешить во время еды. Звучит забавно, но, я думаю, вы уловили идею. Опять же, это только теория, а не окончательный ответ. Ученые уже наблюдали нечто в этом роде у небольших черных дыр. Так почему бы подобному не произойти со сверхмассивной черной дырой?
Тем не менее кое-что не сходится. Например, если бы эта теория была верна, мы бы увидели яркую вспышку в рентгеновских лучах — но ее не было. Кроме того, почему черная дыра «подавилась» звездой только два года спустя? Пока ученые могут только гадать. Цендес сказала, что было забавно смотреть на озадаченные лица теоретиков, когда она показывала им эти данные. Она нашла нечто, что они решительно не могли объяснить! Цендес рассказала полную историю этого открытия на Reddit и опубликовала в официальных отчетах. Она призналась, что очень рада наконец поделиться своим открытием с миром — она намекала на него в течение нескольких месяцев, но для подтверждения ей нужны были другие ученые. Что всё это значит? То, что наши знания, — лишь капля в огромном океане правды о космосе. И чем больше мы узнаём, тем больше вопросов у нас возникает. Будем надеяться, что однажды мы сможем на них ответить.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
