ОКО ПЛАНЕТЫ > Версия для печати > «Тощая» чёрная дыра оказалась слишком прожорливой

Галактика Вертушка (М 101), отстоящая от нас на 21 млн световых лет, располагает одной «слишком маленькой», но чрезвычайно активно питающейся чёрной дырой, которая, похоже, готова «надкусить» даже кое-какие астрофизические гипотезы.

Объект M 101 ULX-1 всегда считался обычной чёрной дырой звёздных масс, просто очень ярко светящейся в рентгеновском диапазоне. Но потом «излишняя» светимость окружения ЧД всё же заставила астрономов увидеть в ULX-1 кандидат в ЧД промежуточных масс — связующее звено со сверхмассивными дырами.

Газ от звезды Вольфа — Райе (на заднем плане) питает аккреционный диск вокруг чёрной дыры звёздных масс, дающий необычайно яркое, но при этом необъяснимо «мягкое» рентгеновское излучение. (Иллюстрация Gemini Observatory / AURA, Lynette Cook.)

Но тщательное измерение массы объекта командой Цзифэн Лю (Jifeng Liu) из Национальных астрономических обсерваторий Китайской академии наук (КНР) поставило крест на этом предположении: масса M 101 ULX-1, определённая по колебаниям лучевых скоростей её звезды-компаньона, лишь в 20–30 раз выше солнечной. Да, ЧД образовалась из большой звезды, но и не более того. ЧД же промежуточных масс должна быть хотя бы в сто раз тяжелее нашего светила...

Но это не просто закрытие ещё одного кандидата в чёрные дыры средних масс. Аномальная светимость объекта никуда не делась, поэтому теперь астрофизикам придётся ответить на такой вопрос: как эта чёрная дыра умудряется поглощать столько вещества, что её аккреционный диск светится ярче, чем ему позволяет теория, — причём ярче сразу на порядок?

Более того, малая ЧД, излучающая столь ярко, должна давать жёсткое рентгеновское изучение, наполненное очень энергичными фотонами из короны вокруг аккреционного диска. Однако в излучении M 101 ULX-1 наблюдается лишь мягкая часть рентгеновского спектра. Как при такой массе и светимости это у неё получается?

«Рентгеновское излучение от чёрных дыр наблюдается уже с полвека, и если мы сравним этот источник с теми, что знаем... то он не совпадёт ни с одним образцом», — недоумевает г-н Лю.

Дыра ULX-1 находится одном из спиральных рукавов Вертушки, которая на изображении выделена слева. (Иллюстрация Chandra X-ray Observatory / Spitzer / HSTl / GALEX.)

Возможной причиной аномальной светимости учёные считают питание ЧД от сильнейшего звёздного ветра соседнего массивного светила — звезды Вольфа — Райе, уже потерявшей почти весь водород и состоящей в основном из гелия. Казалось бы, она должна быть близка к чёрной дыре, благо период вращения светила вокруг последней команда г-на Лю определила в 8,2 земных дня. Но до сих пор такая подпитка считалась недостаточно эффективным механизмом, который просто не способен дать десятикратное превышение нормальной светимости.

Что ж, мяч на стороне теоретиков, поэтому ждём новых гипотез.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Nature News.