Впервые зафиксирован двойной выброс материи черной дырой

Черные дыры не просто безостановочно поглощают все вокруг — в конце концов, когда ближайшие вещества заканчиваются, они затихают в ожидании заблудших газов. Затем, после поглощения новой жертвы, черная дыра извергает гигантскую струю частиц. И в начале этого года ученые сообщили, что впервые было зафиксировано, как черная дыра делала это дважды.

Двойной выброс материи, происходящий раз в 100 тысяч лет, подтверждает, что черные дыры проходят циклы спячки и активности. Хоть их поведение может ассоциироваться с животным, они не живые и не разумные существа, но это достаточно хорошая метафора для описания того, как черные дыры поглощают материю, захватывая ее своей огромной гравитацией.

Хоть мы и привыкли думать, что черные дыры «пожирают» все без остатка, на самом деле они не удерживают все, что захватывают. При поглощении газов или звезд, генерируется мощный отток высокоэнергетических частиц, близкий по силе к горизонту событий, но не выше точки невозврата.

«Черные дыры — прожорливые едоки, но у них совсем нет понимания застольного этикета», — говорит Джули Комерфорд, ведущий исследователь, астроном из Колорадского университета в Боулдере.

«Мы знаем множество примеров черных дыр, которые совершают по одному выбросу материи, но мы обнаружили галактику с черной дырой, которая совершила не одно, а два таких выброса».

Черная дыра о которой идет речь — сверхмассивный монстр в центре галактики SDSS J1354+1327, или J1354 для краткости. Это в 800 млн. световых лет от Земли. Черную дыру обнаружили сотрудники обсерватории «Чандра». Это была очень яркая точка рентгеновского излучения, достаточно яркая, чтобы быть в миллионы или даже миллиарды раз массивнее Солнца. Команда исследователей сравнила рентгеновские данные с изображениями видимого света с космического телескопа «Хаббл» и обнаружила, что черная дыра окружена густым облаком пыли и газа.

«И вот мы видим, как этот объект "пирует", извергается и засыпает, а потом снова поглощает все вокруг и выбрасывает материю, как и предсказывала наша теория», — говорит Комерфорд. «Нам посчастливилось наблюдать эту галактику в тот момент, когда мы могли ясно видеть доказательства обоих событий».

Эти доказательства сводятся к двум гигантским пузырям: один сверху и один снизу черной дыры — те самые вытесненные частицы. Ученые смогли установить, что два этих объекта появились в разное время. Южный пузырь распространился на 30 тыс. световых лет от центра галактики, тогда как северный — на 3 тыс. Они известны как пузыри Ферми, и обычно наблюдаются после извержения материи черной дырой. Из скорости их движения ученые смогли рассчитать, что появились пузыри с разницей в примерно 100 тыс. лет.

Что это тогда поглотила эта черная дыра, что у нее такое «несварение»? Галактику.

Галактика-спутник связана с J1354 потоками звезд и газов из-за столкновений между ними двумя. Так что эти пузыри — сгустки материи от малой галактики, которая, как в водоворот, попала в черную дыру.

«Эта галактика действительно застала нас врасплох», — сказала докторантка Ребекка Невин. «Мы смогли показать, что газ из северной части галактики соответствовал растущему краю ударной волны, а газ из южной части соответствовал более старому оттоку из черной дыры».

В Млечном Пути также есть пузыри Ферми, которые появились после «кормления» Стрельца А* — черной дыры в центре нашей Галактики. Астрономы полагают, что как и черная дыра в J1354 дважды прошла цикл, Стрелец А* может также однажды проснуться, чтобы «наесться».

Источник — Sciencealert