Ученые впервые наблюдали временное исчезновение короны черной дыры

Астрономам удалось впервые в истории наблюдений за черными дырами зафиксировать необычное явление: яркая корона, окружающая горизонт событий черной дыры, таинственным образом исчезла на какое-то время. Статья об этом опубликована в издании Astrophysical Journal Letters.

Что стало причиной этого феномена, ученые пока не могут ответить со стопроцентной уверенностью. Вероятнее всего, причиной случившегося стала звезда, попавшая под влияние гравитации черной дыры. Ученые сравнивают ее с «камешком, попавшим в коробку передач»: звезда рикошетом прошла через корону, в результате все частицы, вращающиеся вокруг объекта, упали внутрь дыры. Это привело к снижению яркости объекта в десятки тысяч раз всего за год.

Необычные вещи, происходящие с объектом 1ES 1927+654 — сверхмассивной черной дырой в центре одной из галактик, — заметили в марте 2018 года. Яркость этого объекта резко увеличилась примерно в 40 раз. «Это привлекло наше внимание, и мы начали направлять [на объект] множество телескопов [работающих] на различных длинах волн, чтобы рассмотреть его», — говорит физик Эрин Кара из Массачусетского технологического университета.

Благодаря пристальному вниманию к 1ES 1927+654 исследователи проследили, как объект теряет интенсивность излучения практически во всех диапазонах частот, особенно в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне. Это свидетельствовало о том, что корона черной дыры практически полностью испарилась. «Мы ожидаем, что такие значительные изменения в яркости должны происходить во временных масштабах от многих тысяч до миллионов лет, — комментирует Эрин Кара. — Но мы увидели, что этот объект меняется в десятки тысяч раз за год, и даже за сотню часов он изменился в 100 раз, что совершенно поразительно».

Однако корона черной дыры исчезла не навсегда. Всего за несколько месяцев вокруг объекта вновь собрался диск излучающего вещества — по своей яркости практически равный той короне, которая была у дыры до «инцидента». «Похоже, мы впервые увидели, как корона сначала исчезла, но затем восстановилась сама, и наблюдали это в режиме реального времени, — пишут ученые. — Это очень важно для понимания того, как корона черной дыры нагревается и подпитывается».

Они точно не знают, что именно приводит к образованию короны, но считают, что это как-то связано с конфигурацией линий магнитного поля, проходящих через аккреционный диск черной дыры. По мнению астрономов, если причиной подобного скачка яркости действительно была звезда, то ее разорвало гравитационным притяжением черной дыры, а части материи разбросало по аккреционному диску. Среди прочего это могло привести к временному разрыву и деформации линий магнитного поля дыры. «Это означает, что для любой нормальной короны магнитные поля в определенном радиусе ответственны за создание короны», — подытоживают ученые.

В зависимости от массы черной дыры, существует определенный радиус, внутри которого звезда наверняка будет притягиваться гравитацией черной дыры и разрушаться. А значит, линии магнитного поля, поддерживающие существование короны, должны быть в пределах этого «радиуса разрушения». Согласно расчетам, если бы звезда действительно стала причиной временного отсутствия короны вокруг сверхмассивной черной дыры 1ES 1927+654, она бы начала разрушаться в радиусе около четырех световых минут, или же 75 миллионов километров от центра черной дыры.

Ранее мы писали о том, что белый карлик отправился в скоростной полет через Галактику из-за взрыва сверхновой, а новые оценки размеров сверхмассивной черной дыры J2157* сделали ее одной из самых крупных и «голодных» во Вселенной