Виявлено чорну діру, що порушує правила фізики: вважалося, що це неможливо

Астрономи виявили в ранньому Всесвіті надмасивну чорну діру, що отримала назву ID830, яка надзвичайно активно поглинає навколишню матерію. Вона не тільки в 13 разів перевищує межу швидкості зростання чорних дір, а й створює рентгенівське та радіохвильове випромінювання. Вважалося, що ці дві особливості не можуть співіснувати одночасно у чорних дір. Дослідження опубліковано в журналі The Astrophysical Journal, пише Live Science.

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

Астрономи виявили надмасивну чорну діру ID830 у центрі однієї з далеких галактик завдяки тому, що вона є квазаром. Якщо чорна діра дуже активно поглинає матерію, то диск і речовини, що оточує чорну діру, починає випускати випромінювання.

Ця чорна діра випускає зі своїх полюсів радіохвильове випромінювання, а навколишній диск із речовини — потужне рентгенівське випромінювання. При цьому чорна діра, як показало спостереження, зростає з неймовірною швидкістю. Ні такої швидкості зростання, ні одночасного викиду двох типів випромінювання під час цього процесу астрономи ще ніколи не бачили.

За оцінками вчених, чорна діра ID830 має масу в 440 мільйонів разів більшу за масу Сонця. Тобто вона в 100 разів масивніша за чорну діру в центрі нашої галактики Чумацький Шлях. При цьому астрономи побачили цю надмасивну чорну діру такою, якою вона була приблизно через 1,8 млрд років після Великого вибуху, тобто 12 млрд років тому.

Насправді чорні діри поглинають не всю матерію, яка опиняється в зоні їхнього гравітаційного впливу і при цьому процес поглинання відбувається поступово. Вважається, що існує межа швидкості зростання чорних діри — межа Еддінгтона. Коли чорна діра поглинає певну кількість матерії, то вмикається механізм саморегуляції росту, який припиняє на деякий час подальше поглинання матерії.

Існує теорія, що деякі чорні діри можуть перевищувати межу Еддінгтона, тобто збільшувати швидкість поглинання матерії протягом коротких періодів часу. Але вчені вважали, що занадто сильно перевищити межу Еддінгтона чорні діри не можуть. Нове відкриття свідчить про протилежне.

Чорна діра ID830 поглинає таку кількість маси, яка в 13 разів перевищує межу Еддінгтона, що кидає виклик сучасним теоріям. Астрономи вважають, що таке, здавалося б, неможливе зростання чорної діри зумовлене раптовим припливом газу, який міг виникнути через те, що чорна діра поглинула величезну зірку або ж масивну газову хмару.

Чорна діра ID830 також одночасно випускає радіохвильове та рентгенівське випромінювання. Вважалося, що занадто швидке зростання і викид таких типів випромінювання не можуть співіснувати одночасно у чорних дір. Це означає, що існують невідомі фізичні механізми, які ще належить виявити вченим.

Що ще важливо, ID830 також демонструє, як надмасивні чорні діри можуть регулювати ріст галактик у ранньому Всесвіті. Коли чорна діра поглинає матерію, перевищуючи відому межу, енергія від її випромінювання може нагрівати і розсіювати газ у міжзоряному середовищі, пригнічуючи утворення нових зірок. Вчені вважають, що такі стародавні надмасивні чорні діри, як ID830, могли стати величезними за рахунок еволюції своїх галактик.

Як уже писав Фокус, рідкісний парад планет можна побачити у вечірньому небі цього тижня.