НОВОСТИ В УКРАИНЕ
Японские астрономы обнаружили необычную сверхмассивную черную дыру в ранней Вселенной, которая растет с почти невозможной скоростью и одновременно излучает мощные рентгеновские и радиоволны, пишет Interesting Engineering. Как отмечается, открытие, сделанное учеными из университетов Васеда и Тохоку, бросает вызов устоявшимся теориям и свидетельствует о том, что ключевые физические процессы, которые действовали в молодой Вселенной, до сих пор остаются недостаточно понятными.
«Команда зафиксировала далекий квазар – активную сверхмассивную черную дыру, которая интенсивно «питается», – с помощью телескопа Subaru. Объект существовал во времена, когда Вселенной было менее 1,5 млрд лет. Черная дыра находится в состоянии чрезвычайно быстрой аккреции, при этом ярко светится в рентгеновском диапазоне и генерирует мощное радиоизлучение из джета», – говорится в статье.
Такое сочетание характеристик, как отмечают исследователи, не предусмотрено большинством теоретических моделей.
Предел Эддингтона
Сверхмассивные черные дыры, масса которых может в миллионы или миллиарды раз превышать массу Солнца, расположены в центрах большинства галактик. Они растут, поглощая окружающий газ – преимущественно водород и гелий – из своих галактик.
Во время падения газа в черную дыру формируется компактная область горячей плазмы – корона, которая излучает рентгеновские лучи. Кроме того, некоторые сверхмассивные черные дыры образуют джеты – потоки вещества, интенсивно излучающие в радиодиапазоне.
Впрочем, если газ поступает слишком быстро, излучение начинает оказывать обратное давление на падающее вещество, замедляя процесс, отмечают ученые. Именно так возникает так называемый предел Эддингтона – условный «скоростной лимит» аккреции.
В редких случаях черные дыры могут временно превышать этот предел – явление, известное как надэддингтоновская аккреция, – что позволяет им быстро наращивать массу. Однако обычно считается, что в таких условиях высокочастотное излучение и джетная активность должны ослабевать.
Чтобы проверить, возможен ли такой экстремальный рост в ранней Вселенной, ученые использовали ближнеинфракрасный спектрограф MOIRCS на телескопе Subaru. Ученые измерили движение газа вблизи черной дыры и оценили ее массу по эмиссионной линии Mg II. Рентгеновские наблюдения показали, что черная дыра поглощает вещество со скоростью примерно в 13 раз выше предела Эддингтона, что делает ее одной из самых быстрорастущих черных дыр в своем классе.
«Это открытие может приблизить нас к пониманию того, как сверхмассивные черные дыры смогли так быстро сформироваться в ранней Вселенной», – отметила ведущая автор исследования, сотрудница университета Васеда Сакико Обучи.
Кроме того, ученые зафиксировали яркое рентгеновское и сильное радиоизлучение, что свидетельствует об активной короне и мощном джете. Действующие модели надэддингтоновской аккреции предполагают, что при таких экстремальных темпах роста эти явления должны быть слабыми или вообще исчезать.
«Мы хотим выяснить, что именно питает столь сильное рентгеновское и радиоизлучение, и могли ли подобные объекты до сих пор оставаться незамеченными в обзорных данных», – говорится в пресс-релизе университета Васеда.
Исследователи предполагают, что квазар находится в кратковременной переходной фазе, когда мощный приток газа протолкнул его за пределы Эддингтона, а корона и джет еще не успели погаснуть.
Если это подтвердится, наблюдение может дать уникальный «снимок» переменного роста черных дыр в ранней Вселенной – процесса, который чрезвычайно сложно зафиксировать. Оно также может помочь объяснить быстрый рост галактик, ведь мощные джеты способны влиять на формирование звезд во время экстремального развития черных дыр.
Ветер и движения астронавтов могут стать источником энергии для космических кораблей: как это возможно
Напомним, ученые предложили создать трибоэлектрические наногенераторы (TENG), которые станут революционным решением для космических исследований. Речь идет о легких генераторах, которые превращают механическое движение в электроэнергию, пригодную для использования. Интересно, что, по мнению ученых, TENG могут уменьшить зависимость от тяжелых батарей. Говорят, это чрезвычайно компактные «энергетические пластыри», которые можно печатать, складывать и размещать внутри малых спутников для космических исследований, или встроить непосредственно в перчатку космонавта.
