Астрономы нашли необычно яркие черные дыры

Астрономы из Китая и США нашли черную дыру, которая не укладывается в ранее определенную зависимость яркости от массы. Объект в галактике Вертушка, который они изучали, массивнее Солнца не более чем в 30 раз при яркости, которая обычно указывает на намного большую массу. Подробности со ссылкой на публикацию в журнале Nature приводит Nature News.

Исследователи опирались на наблюдения при помощи телескопа Gemini, которые провели еще в 2010 году. Кроме того, они использовали данные рентгеновской обсерватории «Чандра», полученные еще раньше. Вспышки в рентгеновском диапазоне, которые дает M 101 ULX-1, были на порядки ярче, чем у обычных черных дыр звездной массы: поэтому ученые ранее думали, что масса черной дыры тоже заметно выше. ULX в название обозначает ультраяркий рентгеновский источник: про них «Лента.ру» недавно писала.

Черные дыры условно делятся на три типа. Звездные возникают при коллапсе звезд на поздней стадии жизни и их масса всегда находится в пределах от нескольких единиц (звезда должна быть тяжелее определенного предела для рождения черной дыры) до нескольких десятков масс Солнца. Черные дыры в центре галактик намного массивнее и их масса превышает солнечную уже на много порядков: вплоть до нескольких миллиардов. Еще некоторое число объектов попадает в промежуточную категорию, которая тяжелее звезд, но легче черных дыр в центре галактик. Причем чем тяжелее объект, тем он ярче: именно черные дыры являются источником энергии квазаров, самых ярких постоянных источников излучения.

Астрономы провели анализ спектра M 101 ULX-1 и звезды-компаньона, которая обращается вокруг общего с черной дырой центра масс. Спектр показал, что эта звезда практически лишена водорода, поэтому может быть либо белым карликом, либо звездой Вольфа-Райе. Для белого карлика объект был слишком ярким, поэтому ученые в своей работе сделали однозначный вывод в пользу короткоживущей массивной звезды.

Зная о том, что одна из частей двойной системы является звездой Вольфа-Райе, астрономы смогли также отделить спектр излучения черной дыры от спектра звезды и на основании этого оценить ее массу. Метод оценки массы по спектру излучения ранее был проверен четырьмя разными группами на примере двух иных черных дыр и потому считался достаточно надежным. Он показал, что M 101 ULX-1 превосходит Солнце в 20-30 раз. Объект попадает в категорию звездных, а не промежуточных черных дыр.

Новая пара обладает рядом отличий от ранее найденных двух пар «черная дыра - звезда Вольфа-Райе». Излучение черной дыры оказалось ярче и имело другой спектр. Рентгеновские лучи от M 101 ULX-1 отличаются меньшей энергией. Проанализировав изменения яркости и спектра, ученые определили расстояние между компонентами системы и пришли к выводу, что черная дыра не может вытягивать вещество из атмосферы звезды. Зато, по всей видимости, она окружена широким диском, который сформирован из подхваченного звездного ветра от звезды Вольфа-Райе. Именно этот диск отвечает за наблюдаемое астрономами рентгеновское излучение с необычными характеристиками.

Сверхмассивные черные дыры видны как минимум в рентгеновском и радиодиапазонах за счет процесса поглощения ими вещества. Газ, пыль и иногда звезды при падении сжимаются. Это вызывает разогрев, который заставляет вещество излучать. В результате взаимодействия образовавшейся плазмы с магнитными полями вдоль оси вращения черной дыры также выбрасываются струи, называемые джетами. Все эти явления позволили ученым ввести понятие «яркости» для черной дыры, которая сама по себе по определению не может выпускать даже свет.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 29 апреля 2017
A cold water immersion experiment at Dachau concentration camp presided over by Professor Ernst Holzlöhner (left) and Dr. Sigmund Rascher (right). The subject is wearing an experimental Luftwaffe garment

Птичку жалко

Почему нацисты защищали права животных и уничтожали людей
Неудачное начало
Чем запомнятся первые 100 дней правления Дональда Трампа
Каждое третье убийство
Центральную и Южную Америку захлестнула волна насильственных преступлений
Как живется Микки-Маусу в КНДР
Что представляет собой поп-культура Северной Кореи
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Брить или не брить
Поклонницы натуральной красоты массово отказываются от эпиляции
Красота момента
Самые популярные снимки Instagram за апрель
«Американцы — радостный народ»
Рассказ москвича, переехавшего в Сан-Франциско
CULVER CITY, CA - NOVEMBER 12: Founder, Snapchat Evan Spiegel (L) and model Miranda Kerr attend the Fifth Annual Baby2Baby Gala, Presented By John Paul Mitchell Systems at 3LABS on November 12, 2016 in Culver City, California. (Photo by Tommaso Boddi/Getty Images for Baby2Baby)Триумф ботана
Самый престижный жених современности — IT-магнат
Очеловеченный фургон
Длительный тест стильно-пассажирского VW Multivan
ОСАГО надо?
Автомобильные аварии, превращенные в искусство
Самые крутые локомобили
Машины, которые ездят по рельсам
Самые выдающиеся французские машины
10 автомобилей из Франции, ставших культовыми
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности