Черная дыра, проживающая в Млечном Пути, заставляет окружающие ее пыль и газ вращаться с околосветовой скоростью, вовлекая в этот круговорот само пространство, заявляют ученые в статье, представленной в журнале The Astrophysical Journal.
«Измеренная скорость вращения этой экзотической черной дыры находится очень близко к максимально возможной, описанной Общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Открытие таких объектов очень важно, поскольку они позволяют изучать самые экстремальные аспекты Вселенной и фундаментальную физику, связанную с ними», – рассказывает Судип Бхаттачарья, соавтор работы из Института фундаментальных исследований Тата (Индия).
Поглощение звезды черной дырой в представлении художника. Credit: ESO/L. Calçada
Впервые о черной дыре, получившей обозначение 4U 1630-47, заговорили в 2013 году, когда в ее джетах были замечены высоко ионизированные ядра двух тяжелых элементов: железа и никеля. Затем, в 2016 году, 4U 1630-47 наблюдал первый индийский астрономический спутник «AstroSat», который улавливает видимое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение. Точное расстояние до черной дыры пока не определено, но, по оценкам астрономов, оно составляет либо 15 тысяч световых лет, либо 37,5 тысячи световых лет. Масса объекта также не известна и примерно оценивается в 10 масс Солнца.
Однако ученых привлекли совсем другие свойства 4U 1630-47. Она выделяется своим необычным рентгеновским излучением, испускаемым разогретыми до огромных температур газом и пылью, содранными со звезды-компаньона мощнейшей гравитацией.
Рентгеновская обсерватория «Chandra». Credits: NASA/CXC/SAO
На сегодня существует лишь два параметра, с помощью которых описываются черные дыры: масса и скорость вращения. Оцениваются они по их взаимодействию с окружающим веществом, и анализ наблюдений «AstroSat», подтвержденный данными космической рентгеновской обсерватории NASA «Chandra», показал, что скорость вращения 4U 1630-47 не дотягивает менее 10 процентов до максимально возможной (согласно Общей теории относительности).
«Измерения параметров черной дыры, особенно скорости вращения, очень сложны и могут быть выполнены только высокоточными рентгеновскими телескопами, и только если она поглощает материю со своей звезды-компаньона», – пояснил Судип Бхаттачарья.
Скорости вращения черных дыр оцениваются по условной шкале от 0 до 1. Так вот, 4U 1630-47 вращается со скоростью более 0,9. Согласно предсказаниям Альберта Эйнштейна, столь экзотический объект способен заставить вращаться окружающее его пространство.
Сверхмассивная черная дыра в представлении художника. Credit: NASA
Изучение таких объектов имеет важное значение в понимании образования и эволюции галактик. Подобные этой, но сверхмассивные черные дыры, могут выбрасывать огромное количество энергии в окружающую их среду. Этот процесс препятствует охлаждению газа в галактиках и, следовательно, снижает скорость звездообразования. Понимание деталей этой фундаментальной обратной связи между сверхмассивными черными дырами и образованием самых массивных галактик остается важной целью в астрофизике.