Голодная старость черных дыр

Notice: Undefined variable: 3479.6894796397 in /var/www/www-root/data/www/374.ru/tpl_text/text_picture.php on line 81

Вихри материи закручиваются вокруг поглощающей их сверхмассивной черной дыры в активном галактическом ядре: взгляд художника.

Откуда мы знаем, что в центре галактики действительно находится черная дыра? Саму дыру увидеть невозможно – она напоминает о себе только тогда, когда вблизи нее оказывается звезда или большое облако межзвездного газа. В процессе всасывания за горизонт событий черной дыры материя разогревается до колоссальных температур, результатом чего становится всплеск высокоэнергетического излучения. Периодические выбросы рентгеновской радиации, приходящие к нам из центра галактики, являются надежным признаком того, что в ее ядре состоялась очередная грандиозная «трапеза».

В наши дни такие вспышки регистрируются нечасто, однако большинство астрономов уверены в том, что в прошлом дыра проявляла куда большую активность. Поясняет астроном Пол Мартини (Paul Martini): «Миллиарды лет назад, когда наша галактика была еще очень молодой, в ее центре было намного больше «пищи» – крупных звезд и газовых облаков. В те времена галактическое ядро должно было пылать как исполинский маяк, видимый почти из любой точки Вселенной».

Чтобы выяснить, насколько верным является это предположение, нужно переместиться в далекое прошлое. К счастью, для астрономов это не проблема: «Наблюдая за галактиками, расположенными на дистанции в миллиарды световых лет, мы видим их такими, какими они были миллиарды лет назад – поясняет Мартини – Это позволяет нам выяснить, каким был Млечный путь во времена своей молодости».

С помощью рентгеновского телескопа Chandra группа ученых исследовала 12 кластеров галактик, находящихся от нас на расстоянии от 2,4 до 5,7 млрд. световых лет. Цель исследования – выяснить, каким образом изменяется активность галактических ядер с течением времени.


Notice: Undefined variable: 3413.0777206454 in /var/www/www-root/data/www/374.ru/tpl_text/text_picture.php on line 81

Рентгеновский снимок ярких и молодых, а значит – активных и «голодных» ядер, сделанный телескопом Chandra.

Результаты обзора подтвердили общепринятую теорию. По меткому выражению Джейсона Истмена (Jason Eastman), одного из участников проекта, галактические ядра ведут себя как «пираньи в аквариуме с большим количеством еды». Молодые галактики продемонстрировали тенденцию к повышенной активности – сверхмассивные черные дыры, лежащие в их центрах, поглощают огромное количество материи и продуцируют обильную рентгеновскую радиацию. Более старые галактики оказались в среднем куда более спокойны: темп поглощения материи в их ядрах явно идет на спад. «Это не значит, что старые черные дыры испытывают меньший голод – говорит Джейсон Истмен, – им просто нечего есть». Уровень радиации, приходящей от самых молодых черных дыр, по отношению к самым старым составил 20:1.

«Основная пища черных дыр – межзвездный газ. Иногда они поглощают пролетающие мимо звезды, однако главным топливом для них является именно газ, – добавляет Пол Мартини, – Черная дыра практически неизбежно формируется в центре молодой галактики. Почему? Да потому, что именно там потенциал гравитационных полей максимален. Постепенно в центре скапливаются массы межзвездного газа, отдельные звезды и даже небольшие черные дыры. Пока плотность газа в центре галактики остается высокой, центральная черная дыра «питается» очень обильно, что проявляется в высоком уровне рентгеновской радиации. Через какое-то время запасы газа начинают истощаться – соответственно, падают темпы его поглощения».

К моменту, когда галактика достигает возраста Млечного пути (10 млрд. лет с небольшим), ее центральная черная дыра успевает набрать изрядно массы – много миллионов солнечных, – однако теперь ей приходится довольствоваться лишь скудными и редкими трапезами. «Пиранья» по-прежнему голодна, но теперь ее окружает лишь пустое пространство, бедное звездной пищей.

Судя по всему, сверхмассивная черная дыра в центре Млечного пути ответственна и за колоссальные выбросы мощного гамма-излучения. Читайте об этом: «Всегалактический ускоритель». Другие подробности устройства типично галактики можно узнать, рассматривая впечатляющий снимок спиральной M81 – самый детальный из существующих: «Галактика во всей красе».