Таким буде Сонце: виявлено зірку, яка перебуває найближче до чорної діри

За допомогою рентгенівського космічного телескопа XMM-Newton, астрономи виявили, що надмасивна чорна діра, вже відома своєю загадковою поведінкою, продемонструвала ще одне дивне явище. Науковці вважають, що зірка білий карлик, що знаходиться надзвичайно близько до чорної діри, є причиною дедалі частіших вибухів високоенергетичного світла. Таким чином білий карлик є найближчим відомим об'єктом до горизонту подій чорної діри. Дослідження опубліковано в журналі Nature, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Учені ще 2018 року вперше з'ясували, що надмасивна чорна діра 1ES 1927+654 (її маса в 1 млн разів більша, ніж у Сонця), розташована на відстані приблизно 270 млн світлових років від нас, має дивну поведінку. Хмара плазми, що оточує чорну діру, відома як корона, зникла, а потім знову з'явилася. Це було те, чого астрономи ніколи раніше не бачили навколо чорної діри.

Усе стало ще дивнішим, коли астрономи виявили сплески рентгенівського випромінювання, що виходить з околиць чорної діри 1ES 1927+654 з частотою, що прискорюється. Протягом двох років частота цих високоенергетичних спалахів світла збільшилася з одного разу на 18 хвилин до одного разу на 7 хвилин. Це також безпрецедентна поведінка для чорної діри.

Протягом короткого часу корона чорної діри 1ES 1927+654 була найяскравішим джерелом рентгенівського випромінювання, видимого в космосі. Тож астрономи вирішили з'ясувати причину цього явища і результати дослідження вони представили 13 січня цього року.

Вчені вважають, що рентгенівське випромінювання створює хмару швидко рухомої плазми в безпосередній близькості від чорних дір. Це високоенергетичне світло з набагато меншою ймовірністю виходить з більш віддалених місць від чорних дір, де холодніша плазма рухається повільніше.

Астрономи визначили, що те, що спричиняє появу рентгенівського випромінювання, розташоване всього за кілька мільйонів кілометрів від горизонту подій надмасивної чорної діри. Горизонт подій — це невидима межа навколо кожної чорної діри, де гравітація стає настільки сильною, що навіть світло не може вирватися назад у космос.

Учені запропонували дві теорії, які пояснюють дивну поведінку чорної діри 1ES 1927+654.

• Перша теорія свідчить, що відбуваються коливання корони чорної діри, і якщо вона починає стискатися, то коливання стають швидшими, що ближче розташована плазма до чорної діри. Але корони чорних дір залишаються дуже загадковими явищами.
• Тому астрономи більше схиляються до другої теорії, згідно з якою дивну поведінку чорної діри можна пояснити наявністю поруч із нею зірки білого карлика з масою приблизно 10% від маси Сонця. Якщо білий карлик обертається на дуже близькій за космічними мірками відстані навколо чорної діри, то він випускає гравітаційні хвилі. Близьке розташування білого карлика збільшує частоту рентгенівського випромінювання.

Хоча цей білий карлик перебуває дуже близько до чорної діри, астрономи вважають, що ще довго він не буде знищений чорною дірою і не буде поглинений нею. Річ у тім, що білий карлик скидає з себе зовнішні шари і це відштовхує його назад і утримує відносно далеко від горизонту подій чорної діри.

Білі карлики називають мертвими зірками, адже це залишки померлих зірок, схожих на Сонце. Наша рідна зірка приблизно через 5 мільярдів років також стане білим карликом. Білі карлики дуже маленькі зірки, розміром із Землю, і водночас надзвичайно щільні, а тому чорним дірам їх складно швидко знищити, кажуть учені.

Автори дослідження кажуть, що якщо навколо чорної діри дійсно обертається білий карлик, то це найближчий відомий об'єкт, який був виявлений біля чорної діри. Тепер учені мають намір побачити цей білий карлик за допомогою детекторів гравітаційних хвиль.

Фокус уже писав про те, що астрономи виявили незвичайне явище під час вивчення ще однієї масивної чорної діри. Воно пов'язане зі знищенням зірок.

Фокус також писав про те, що сталося за півстоліття з прапорами США, які залишили астронавти NASA на Місяці.