Астрофизики зарегистрировали рекордные по частоте рентгеновские вспышки от сверхмассивной черной дыры
В последнее время внимание ученых приковано к сверхмассивной черной дыре, которая находится в центре относительно близкой галактики — в 100 миллионах световых лет от Земли. Семь лет назад этот объект удивил своим поведением. Тогда астрономы впервые увидели, как исчезает корона черной дыры, а затем появляется снова. Новые наблюдения привели к еще одному неожиданному открытию.
В 2018 году с помощью автоматизированной системы All-Sky Automated Survey for Super-Novae, которая ищет сверхновые в ночном небе, ученые зарегистрировали вспышку в галактике 1ES 1927+654. Источник события — активная сверхмассивная черная дыра в центре галактики, массой равной миллиону масс Солнца. Яркость объекта возросла почти в 40 раз, но затем сильно снизилась, а через какое-то время восстановилась до изначально наблюдаемых значений. Изменения яркости были особенно заметны в рентгеновском диапазоне.
Тогда ученые пришли к выводу, что причина колебания яркости — корона черной дыры, облако вихрящейся раскаленной плазмы. Корона внезапно и почти полностью испарилась, а через некоторое время вновь восстановилась. По мнению авторов научной работы, аномалию вызвала мимо проходящая с черной дырой звезда, которая под действием приливных сил разрушилась, что привело к временному исчезновению короны. Остатки звезды попали в аккреционный диск, это спровоцировало быстрое поглощение материи из его внутренней части. В результате работа магнитного поля черной дыры нарушилась, оно временно оказалось не способно генерировать и поддерживать высокоэнергетическую корону.
Новые наблюдения за 1ES 1927+654 помогли сделать еще одно открытие. Команда астрофизиков под руководством Меган Мастерсон (Megan Masterson) из Массачусетского технологического института (США) зафиксировала рентгеновские вспышки, исходящие из окрестностей черной дыры с постоянно растущей частотой. Об этом ученые рассказали в статье, опубликованной в журнале Nature.
В 2019 году исследователи открыли так называемые квазипериодические рентгеновские вспышки, которые исходят из ядер галактик малой массы, содержащих сверхмассивные черные дыры. Эти события представляют собой быстрые всплески рентгеновского излучения, которые, как считается, могут повторяться с периодом от нескольких часов до почти суток. Механизм их генерации до конца не понятен.
Периодичность рентгеновских вспышек в центре 1ES 1927+654 отличается от периодичности вспышек всех ранее наблюдаемых источников. Команда Мастерсон заметила, что в начале наблюдений, которые стартовали в 2022 году с помощью космического рентгеновского телескопа XMM-Newton, вспышки повторялись с периодом в 18 минут. Однако спустя два года интервал сократился до семи минут, что стало рекордным значением. Ранее ученые никогда не видели, чтобы рентгеновские вспышки от черной дыры так часто повторялись.
Среди возможных причин этого явления авторы научной работы назвали белый карлик — маленькую звезду размером с Землю, но очень массивную и весьма плотную: в среднем ее вещество в миллионы раз плотнее воды. Белый карлик, вероятно, вращается на орбите вокруг черной дыры и иногда приближается к горизонту событий — к границе области пространства-времени, где силы гравитации столь велики, что ни один сигнал не может покинуть пределы этой области и достичь внешнего наблюдателя.
«Белые карлики — очень плотные объекты, поэтому могут приближаться к черным дырам гораздо ближе, чем другие тела. В нашем случае он должен обладать своего рода чувством балансировки, поскольку подходит горизонту событий именно на такое расстояние, которое необходимо, чтобы уцелеть», — пояснила Мастерсон.
Ученые выдвинули гипотезу, что белый карлик, который имеет около одной десятой массы Солнца, расположен практически «в точке невозврата» и, по оценкам, всего в нескольких миллионах километров от горизонта событий. Однако модели предсказывают, что маленькая звезда не упадет в черную дыру. С одной стороны на объект действуют мощные гравитационные силы, которые притягивают белый карлик к черной дыре, с другой он сбрасывает часть своего внешнего слоя в черную дыру, что работает как «сила отталкивания». В результате компактный объект «сопротивляется» и не пересекает горизонт событий.
По мере приближения к горизонту событий белый карлик начинает двигаться все быстрее, что может объяснить увеличение частоты рентгеновских вспышек, которые наблюдала Мастерсон с коллегами.
Тот факт, что вспышки зарегистрировали в рентгеновском диапазоне, указывает: источник расположен очень близко к черной дыре. Внутренние области черной дыры — чрезвычайно высокоэнергетическая среда, где рентгеновское излучение создается быстродвижущейся горячей плазмой. На более далеких расстояниях рентгеновское излучение менее вероятно, поскольку в аккреционном диске газ движется медленнее. Вещество в более холодной среде диска может излучать в оптическом и ультрафиолетовом диапазонах, но всплески рентгеновского излучения фиксируются редко.
Если причина квазипериодических рентгеновских вспышек рекордной частоты в белом карлике, ученые это поймут. Такого рода объекты, взаимодействуя с черной дырой, интенсивно генерируют гравитационные волны, которые могут «поймать» профильные научные приборы. Например, космический детектор гравитационных волн нового поколения NASA Laser Interferometer Space Antenna (LISA), запуск которого запланирован на середину 2030-х годов.
Мастерсон и ее коллеги сделали два важных вывода. Во-первых, гипотетический белый карлик в системе 1ES 1927+654 может оказаться самым близким объектом в окрестностях черной дыры, который ученые когда-либо находили. В таком случае белые карлики могут подходить очень близко к горизонту событий, при этом «выживать» в течение относительно длительного периода времени. Во-вторых, дальнейшие наблюдения позволят лучше понять, как объекты ведут себя в экстремальных условиях вблизи горизонта событий.
В любом случае исследователи продолжат следить за галактикой 1ES 1927+654 и изучать, как изменения в поведении белого карлика и черной дыры могут привести к новым открытиям в астрофизике.
Telegram 
Дзен 
VK Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?
Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.
Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии