Иван Сапрыкин На обложке первого номера журнала Nature за 2019 год помещен рисунок черной дыры (ЧД) с окружающим ее тором (бубликом). Он образован веществом, которое поглощается гравитационным полем черной дыры. Заголовок, вынесенный на обложку, – «Эволюция черной дыры». Интерес к этим космическим объектам обусловлен достижениями последних лет, позволяющими реально говорить о жизненном цикле не только звезд, но и порождаемых ими дырах, которые, в свою очередь, могут становиться звездными «яслями».
В январе нынешнего года Ассоциация университетских исследований в астрономии (AURA), использующая результаты наблюдений орбитального телескопа Хаббла и наземных телескопов, в том числе Gemini на гавайской горе Кеа, объявила об открытии удаленного красного источника. Его возраст, около 13 млрд лет, близок к возрасту образования нашей Вселенной. Земных наблюдателей достигают только маломощные красные волны, не взаимодействующие с межзвездным веществом, поглощающим всю остальную часть видимого спектра.
В открытии не было бы ничего сверхординарного, если бы не дробление изображения на три составляющие. Этот эффект вызван гравитационной линзой, роль которой играет более близко расположенная к Земле галактика. Светимость удаленного излучателя определяется как 600 млрд трлн солнц, а расстояние до линзы, увеличившей светимость более чем в 50 раз, – в 6 млрд световых лет. Масса черной дыры в сердцевине этого красного источника оценивается в 700 млн солнечных.
Красный источник, по мнению авторов статьи в Astrophysical J. Letters, является квазаром, то есть фейк-звездой. Термоядерные реакции в недрах квазаров уже прекратились. Прекращение термояда приводит к гравитационному коллапсу (схлопыванию) оставшейся массы. В результате может возникнуть нейтронная звезда или черная дыра (все зависит от исходной массы звезды).
Черные дыры более стабильны, что связано с формированием диска-тора, слои которого участвуют в спиральном вращении. В результате внутреннего трения внутренние слои разогреваются до миллионов градусов, и часть их массы «срывается» в виде струй-джетов, уходящих на сотни тысяч километров в пространство.
Пока не совсем понятно как, но черная дыра может порождать до 10 тыс. звезд в год (во всем Млечном Пути образуется не более одной!). Ученые планируют совместное использование орбитального и Большого миллиметрового телескопа в чилийской пустыне Атакама, чтобы заглянуть в дыру примерно на 150 световых лет. При этом будет фиксироваться гравитационное воздействие на «всасываемые» в черную дыру газ и пыль, сжатие которых и приводит к рождению звезд.
Другой путь эволюции – образование нейтронной звезды с последующим ее взрывом в виде сверхновой (Super Nova). Обычно сверхновые быстро угасают – в течение примерно 100 дней. Однако в 2017 году была открыта сверхновая PTF17, угасание которой продолжается 1000 дней.
Увеличение разрешающей способности исследовательских приборов позволило увидеть своеобразный купол свечения квазара. Раньше его не видели, поскольку квазары бывают не только яркими, но и весьма «блеклыми», их светимость различается в шесть-семь раз. Теперь астрономы знают, как искать маяки во Вселенной, позволяющие надежнее прокладывать в пространстве путь будущих исследований. n
комментарии(0)