Астрономы определили кандидата в самые маленькие черные дыры (ВИДЕО)
18 декабря 2011, 15:52 [ «Аргументы Недели» ]
Международная группа астрономов с помощью данных американской орбитальной рентгеновской обсерватории определила кандидата в самые маленькие черные дыры.
«Уликой» стало «сердцебиение» — рентгенограмма особого типа, которую называют так из-за сходства с ЭКГ. Подобная картина была получена до сих пор только один раз, пишет Компьюлента.
Двойная система IGR J17091-3624 сочетает нормальную звезду и черную дыру, которая, вероятно, весит меньше чем три Солнца. Она находится неподалёку от теоретической границы масс, где черная дыра становится возможной.
Газ из звезды утекает к черной дыре и формирует диск вокруг нее. Трение внутри диска нагревает газ до нескольких миллионов градусов, что позволяет ему испускать рентгеновское излучение. Циклические вариации интенсивности излучения отражают процессы, происходящие внутри газового диска. Ученые считают, что самые быстрые изменения имеют место вблизи горизонта событий черной дыры.
Впервые астрономы узнали об этой двойной системе во время вспышки в 2003 году. Судя по архивным данным, она становится активной каждые несколько лет. Нынешняя вспышка началась в феврале. Система расположена в созвездии Скорпиона; расстояние до нее не установлено: она может находиться и в 16 тыс., и в 65 тыс. световых лет от Земли.
Рекордсменом по рентгеновской изменчивости считается двойная система с черной дырой GRS 1915+105. Она уникальна, ибо выдает больше десятка четких повторяющихся изображений продолжительностью от секунд до часов.
По словам итальянского ученого Томазо Беллони из обсерватории Брера, большинство таких изображений соответствует циклам накопления и выброса материала в неустойчивом диске, и семь из них мы зарегистрировали в IGR J17091.
В GRS 1915 сильные магнитные поля вблизи горизонта событий черной дыры выбрасывают часть газа двумя противоположно направленными струями примерно с 98-процентной скоростью света. Пик «кардиограммы» соответствует моменту выброса.
Замеченные изменения рентгеновского спектра говорят о том, что внутренние области диска испускают очень сильное излучение. Оно оттесняет газ, создавая сильный направленный наружу ветер, который останавливает центростремительный поток, на короткое время заставляет черную дыру голодать и останавливает джет. Этот момент соответствует точке минимума на графике. Затем внутренний диск становится настолько ярким и горячим, что, по сути, разрушается и снова бросается в сторону черной дыры. Это приводит к появлению новой струи, и весь цикл повторяется заново. Он занимает всего 40 секунд.
Несмотря на отсутствие прямых доказательств того, что IGR J17091 обладает джетом, ее «кардиограмма» говорит об аналогичных процессах. Исследователи полагают, что в этой системе такие выбросы могут быть в 20 раз слабее, чем в GRS 1915, а цикл — быстрее. Вероятно, он укладывается где-то в пять секунд.
Астрономы считают, что GRS 1915 примерно в 14 раз тяжелее Солнца. Это одна из самых массивных черных дыр, которые образовались в результате коллапса одной звезды.