Наука

Космічна порушниця: чорна діра росте зі швидкістю, яка в 13 разів перевищує "межу"

24 лют•ZN,ua

Учені виявили в ранньому Всесвіті чорну діру, яка порушує два правила. Вона перевищує "межу швидкості" зростання чорних дір і генерує екстремальне рентгенівське та радіовипромінювання. Обидві ці особливості, згідно з наявними теоріями, не можуть існувати, повідомляє Live Science.

Об'єкт - це квазар, відомий як ID830. Це надзвичайно яскрава й активна надмасивна чорна діра, яка випускає гігантські струмені випромінювання зі своїх полюсів. Вона також випромінює інтенсивне рентгенівське випромінювання, що генерується падаючою речовиною, яка обертається навколо неї зі швидкістю, близькою до швидкості світла.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Деякі "планети" насправді можуть бути чорними дірами

ID830 дуже масивний. Приблизно 12 мільярдів років тому, коли вік Всесвіту становив лише 15% від нинішнього, його маса сягала 440 мільйонів сонячних. Тобто, він більш ніж у 100 разів масивніший за Стрільця A*, надмасивну чорну діру в центрі Чумацького Шляху.

Навіть у чорних дір є межа споживання. Вони притягують газ і пил і цей матеріал накопичується в акреційному диску. Гравітація притягує матеріал з диска в чорну діру,

але матеріал, що падає, створює радіаційний тиск, який виштовхує його назовні і перешкоджає падінню більшої кількості речовини. У результаті чорні діри стримуються саморегульованим процесом, званим межею Еддінгтона.

Разом з тим, чорні діри можуть тимчасово долати цю межу. Спостереження, які провів телескоп "Джеймс Вебб", показали, що чорні діри росли напрочуд швидко на ранніх етапах розвитку Всесвіту. Вчені припускають, що зірки третього покоління, перші і найбільші зірки в космічній історії, колапсували, утворюючи "зародки" чорних дір масою 1000 і більше сонячних мас.

Але навіть таким зародкам потрібно було б харчуватися на межі Еддінгтона протягом 650 мільйонів років, щоб досягти своїх розмірів. Це здається нездійсненним з кількох причин, включно з недостатньою кількістю газу для підтримки цього процесу.

Дослідники розрахували швидкість росту ID830, вимірявши його яскравість в ультрафіолетовому і рентгенівському діапазонах. Рентгенівська яскравість показала, що він поглинає речовину на швидкості, яка в 13 разів перевищує межу Еддінгтона. Ймовірно, це відбувається через приплив речовини,

що з'явився, коли ID830 розірвав космічне тіло, яке підійшло до нього занадто близько.

ID830 також випромінює в рентгенівському та радіодіапазоні, хоча вважалося, що надеддінгтонівська акреція блокує таке випромінювання.

"Це несподіване поєднання вказує на фізичні механізми, які ще не повністю описані сучасними моделями екстремальної акреції та запуску струменів", — заявили вчені.

За словами дослідників, тоді як ID830 випускає масивні радіострумені, його рентгенівське випромінювання походить від структури, яка називається короною. Вона утворюється через те, що інтенсивні магнітні поля аккреційного диска створюють тонку, але турбулентну хмару частинок із температурою в мільярди градусів.

Загалом, нетипова поведінка ID830 вказує на те, що він перебуває в рідкісній перехідній фазі надмірного споживання і виділення. Цей сплеск споживання активізував і джети, і корону чорної діри, через що ID830 яскраво світиться на різних довжинах хвиль.

Раніше вчені виявили чорну діру, яка "воскресла" через 100 мільйонів років "сну". За словами дослідників, вона розташована в центрі гігантської галактики, яка випромінює надзвичайно потужні радіохвилі.

газ

Читайте ще