Черная дыра нарушила энергетический предел

Считается, что энергия излучения не может быть выше так называемого предела Эддингтона, напрямую связанного с массой дыры. Иначе засасываемый газ просто покинул бы зону притяжения черной дыры, которая перестала бы расти.

Предел Эддингтона – величина мощности электромагнитного излучения, исходящего из недр звезды, при которой его давления достаточно для компенсации веса оболочек звезды, которые окружают зону термоядерных реакций, то есть звезда находится в состоянии равновесия: не сжимается и не расширяется. При превышении предела Эддингтона звезда начинает испускать сильный звездный ветер.

Однако новое исследование Роберто Сории (Roberto Soria) и его коллег из университета Кёртин в Австралии показало, что предел Эддингтона – это отнюдь не фундаментальный закон природы, а всего лишь ориентир. 

Ученые обнаружили в соседней галактике черную дыру массой, превышающей солнечную в 100 раз. Однако она испускала излучение в миллионы раз большей энергии, чем должна была.

^{Черная дыра в галактике M 83}

^{©Hubble Legacy Archive, ESA, NASA}

Специалисты подробно изучили черную дыру в спиральной галактике M 83. 

Messier 83 (M 83) – спиральная галактика с перемычкой в созвездии Гидра. Она находится на расстоянии приблизительно 15 миллионов световых лет от нас. В галактике было зарегистрировано шесть сверхновых (SN 1923A, SN 1945B, SN 1950B, SN 1957D, SN 1968L и SN 1983N).

В течение года ученые наблюдали за черной дырой, а также ее излучением в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах. Несмотря на ее относительно небольшую массу, количество излучаемой энергии значительно превышало предел Эддингтона.

Степень яркости этого объекта также указывает на то, что он должен был поглощать газ и излучать энергию тех же порядков, по крайней мере, в течение последних 10 тысяч лет. Сначала мы подумали, что это разовое явление – выброс столь мощного излучения – но теперь мы видим, что оно довольно-таки постоянное.

– Нокс Лонг, соавтор исследования из Научного института космического телескопа в Балтиморе, США

Каким образом и почему черная дыра в галактике M 83 нарушает этот предел Эддингтона, ученые пока не знают. Но наблюдения продолжаются, и в ближайшее время специалисты намерены получить больше сведений об этом объекте. Завершив исследование, можно будет установить не только роль этой черной дыры в развитии ее галактики, но и в целом определить роль черных дыр в эволюции звездных систем.