Астрономы обнаружили аккреционный диск чёрной дыры, который не должен существовать

Cтатьи, Наука и образование 5 345 tjournal.ru

Находка не вписывается в современные научные представления о чёрных дырах.

Международная команда исследователей с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружила диск с веществом, активно вращающийся вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре галактики NGC 3147 в 130 миллионах световых лет от Земли. Однако по современным научным представлениям, такой тонкий диск не смог бы существовать так близко к чёрной дыре.

Как пояснили учёные, необычная находка впервые демонстрирует эффекты сразу двух теорий относительности Альберта Эйнштейна. Например, газ вращается вокруг чёрной дыры быстрее 10% от скорости света и становится ярче, когда направлен в сторону Земли с одной стороны и тусклее, когда отдаляется — этот эффект называется релятивистским излучением.

Кроме того, газ настолько глубоко погружен в гравитационную яму, что свет пытается выбраться из него, и излучение растягивается до красных волн. Таким образом, свечение от газа меняется в соответствии с общей и специальной теориями относительности.

Мы никогда не наблюдали эффект сразу от общей и специальной теорий относительности в видимом свете с такой ясностью

Марко Чиаберге, исследователь Европейского космического агентства, член команды «Хаббла»

Чёрная дыра в центре NGC 3147 весит примерно в 250 миллионов раз больше массы Солнца. Учёные предполагают, что такие объекты расположены в центре многих галактик, включая Млечный путь.

Согласно нынешним моделям, аккреционные диски вокруг чёрных дыр образуются, когда вокруг достаточно газа, который можно захватить. Вещество начинает «падать» в чёрную дыру и излучать много света, создавая объекты, обычно называемые квазарами.

Наше сообщество в Вконтакте. Подпишись, чтобы быть в курсе новостей!

Однако в галактиках вроде NGC 3147 чёрные дыры «недоедают», потому что вокруг нет достаточного количества материала, который можно поглощать регулярно. Из-за этого астрономы считали, что у таких объектов не может быть аккреционных дисков и хотели подтвердить догадку, наблюдая за NGC 3147.

Обычно диски у таких объектов гаснут, а не сплющиваются в блинообразный диск. Поэтому они удивились, когда увидели вокруг чёрной дыры тонкий диск, похожий на намного более активные объекты в других галактиках.

Тип диска, который мы увидели — это уменьшенный квазар, существования которого мы не ожидали. Это тот же тип дисков, которые мы видели в случае 1000 или 100000-кратно большей светимости. Современные модели газовой динамики явно не оправдались для слабоактивных галактик

Стефано Бианти, астроном из Италии

Для изучения NGC 3147 астрономы использовали спектрограф «Хаббла». Он позволил изолировать свет от звёзд и изучить слабое свечение от газа рядом с чёрной дырой.