Вчені записали “кардіограму” чорних дір: чому пульсують космічні ненажери
Чорні діри, звісно, не є живими істотами, у яких б'ється серце, але деякі з них випромінюють імпульси, які в графічному відображенні дуже схожі на запис ЕКГ людського серця.
Про це йдеться у публікації китайських астрофізиків на відкритій науковій платформі arXiv.
Чорні діри час від часу випромінюють велику кількість енергії, коли споживають забагато газу. Отже, таку поведінку гігантських ненажер можна було б назвати “космічною відрижкою”. Але увагу китайських дослідників привернув інший імпульс, який вони порівняли із серцебиттям. Нове дослідження виявило, як саме відбувається цей дивовижний процес.
Чорні діри поділять орбіту із другою зіркою, якою постійно харчуються і поступово знищують її. Таке невпинне “харчування” чорної діри може тривати мільйони років.
Але коли чорній дірі вдається витягнути зі свого компаньйона і заковтнути велику кількість матерії, ця “їжа” всередині чорної діри стискається і нагрівається до надзвичайних температур. Внаслідок цього процесу відбувається потужне рентгенівське випромінювання, яке можуть фіксувати астрономи на Землі, якщо чорна діра розташована на досяжній для спостереження відстані.
Останні спостереження за чорними дірами виявили у двох з них дивну поведінку. На тлі загального спалаху астрономи зафіксували невеликий регулярний імпульс, ніби “вбудований” у головний викид енергії. Його графічне відображення схоже на запис електрокардиограми – повільне зростання, швидкий спад і повернення в нульову точку.
Досліджуваний ними спалах виник у чорній дірі IGR J17091-3624, яка розташована на відстані 28 тисяч світлових років від нашої планети. Вивчення “серцебиття” чорної діри показало, що ці імпульси викликані взаємодіями і нестабільностями всередині зіркового матеріалу навколо чорної діри.
Китайські астрофізики пояснили, що коли матерія затягується у чорну діру, вона стискається й утворює тонкий диск, який швидко обертається і створює нестабільну ситуацію через те, що рентгенівське випромінювання диска конкурує з гравітацією чорної діри.
Далі диск тимчасово фрагментується і частина його поглинається чорною дірою. Внаслідок цього вивільняється величезна кількість випромінювання, яке ініціює імпульс “серцебиття”. Потім випромінювання нагріває фрагментований диск, чим перешкоджає його повному поглинанню. Через деякий час матерія умовно “стабілізується”, а потім процес повторюється знову і знову доки чорна діра повністю не “перетравить” захоплену матерію.
Подібне “серцебиття” наразі вдалося виявити лише у двох з усіх відомих науковцям чорних дір. Але вчені сподіваються відшукати більше таких об'єктів, щоб докладніше вивчити процес “харчування” чорних дір.
Нагадаємо, вчені знайшли докази теорії Ейнштейна всередині чорної діри. Нове дослідження довело, що чорні діри мають “область занурення”, яку передбачив геніальний науковець.
Читайте також: