Астрономы случайно обнаружили в созвездии Девы необычную черную дыру, которая поглощает рекордные количества материи уже более 11 лет, что в 10 раз больше типичной длины «обеда» таких объектов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
«Мы стали свидетелями захватывающей и очень продолжительной агонии звезды. За прошлые годы мы находили следы и напрямую изучали десятки приливных разрывов звезд, но ни одно из прошлых событий не было столь ярким и столь долгим как этот случай», — заявил Дачен Лин (Dacheng Lin) из университета Нью-Гемпшира в Дареме (США).
Когда звезды и другие объекты относительно небольшой массы и плотности приближаются к черной дыре, она съедает их не в один присест, а сначала разрывает на части, затем медленно поглощает их останки. По этой причине яркость гибнущей звезды резко вырастает, и мы можем наблюдать этот процесс на протяжении нескольких месяцев благодаря гравитационному замедлению времени в окрестностях черной дыры.
Как рассказывает Лин, его команда открыла одну из самых необычных черных дыр фактически случайно, наблюдая за скоплением галактик NGC 5813 в созвездии Девы, удаленном от нас на несколько миллиардов световых лет. Изучая это скопление при помощи рентгеновских телескопов «Чандра» и XMM-Newton, ученые обнаружили еще одну галактику — SDSS J1500+ 0154. Этот объект расположен гораздо ближе к Земле.
Галактика, напоминающая по размерам Большое Магелланово Облако, один из крупнейших спутников Млечного Пути, сейчас находится в стадии активного звездообразования, в ней каждый год рождаются десятки новых звезд. В ее центре находится относительно небольшая сверхмассивная черная дыра, чья масса превышает солнечную всего в миллион раз.
Необычно высокая яркость черной дыры, которую ученые увидели на снимках прошлого года, заинтересовала их, и они обратились к архивам наблюдений, чтобы определить, когда начался ее текущий «обед». К их большому удивлению, черная дыра была активной и в 2011, и в 2008, и даже в 2006 году. Первые признаки активности, если верить снимкам с «Чандры», появились в апреле 2005 года, когда яркость SDSS J1500+ 0154 резко выросла и она стала заметной в рентгене.
Таким образом, можно сказать, что черная дыра в центре SDSS J1500+ 0154 «обедает» уже более 11 лет, поедая останки разорванной ею звезды. Что самое интересное, «аппетиты» черной дыры стабильно выше так называемого предела Эддингтона – количества материи, которую может поглотить черная дыра, прежде чем начнет «выплевывать» звездную «пищу».
Почему это важно? Предел Эддингтона считается сегодня фундаментальным ограничителем роста черных дыр, что важно в контексте эволюции первых галактик Вселенной, чьи черные дыры, как показывают последние наблюдения, обладают аномально большими размерами. Подтверждение того, что черные дыры могут нарушать этот предел, может объяснить, как первые сверхмассивные черные дыры набрали массу быстрее, чем это предсказывает теория.
