меню содержание news449 news450 news451
|
|
Нестабильная чёрная дыра Туманности Андромеды
|
|
|
_Оба доклада, о которых пойдёт речь, были сделаны на 216-й конференции Американского астроно-мического общества ( 216th AAS Meeting ), проходящей с 23 по 27 мая в Майами. Оба доклада объединяет формулировка – "странное поведение чёрной дыры". И это удивительно: чёрные дыры и так достаточно странные объекты ( иллюстрация с сайта pbs.org ). Учёные любят отыскивать в ряду объектов типичный образец. Астрономы не исключение. Но что если эталон вдруг демонстрирует нечто, ранее не наблюдавшееся? Следует предположить, что предмет не столь уж типичен, или, напротив, что другие тела такого типа тоже обладают этим новым свойством. Выбор нелёгок, а на весах в данном случае — настоящие тяжеловесы Вселенной. Сверхмассивные чёрные дыры открыты в центрах многих галактик. Возможно, что все звёздные острова обладают таким сокровищем. Эти "невидимки" обнаруживают себя по гравитации (массу чёрных дыр можно вычислить, анализируя траектории близлежащих звёзд), по релятивистским струям ( relativistic jet ), дающим заметное излучение, и по свечению материи из аккреционного диска, регулярно падающей в чёрную дыру. В последней дисциплине среди
чёрных дыр в центрах галактик есть настоящие передовики и "тихони".
Туманность
Андромеды ( М31 ), как и наша галактика Млечный Путь,
Чёрная дыра в Андромеде, именуемая M31*, по оценке специалистов, в 10-100 тысяч раз слабее в рентгеновских лучах, чем можно было бы ожидать, исходя из количества газа (потенциальной "пищи"), окружающего галактический центр. Астрономы приняли этот факт как данность, поместив M31* на полочку с надписью "спокойная чёрная дыра". Дыра, однако, была против такого вольного обращения. Недавно, проанализировав результаты
10-летнего наблюдения за M31* при помощи орбитальной обсерватории Chandra,
специалисты CfA открыли, что сердце галактики Андромеды было тихим и тусклым
до 6 января 2006 года, когда произошла вспышка, повысившая яркость M31*
в рентгене в 100 раз. Далее свечение материи, падающей на чёрную дыру,
снизилось, но всё равно так и осталось в 10 раз более мощным, чем до 2006
года. да и первоначальные прибавили яркости.. Такое грандиозное событие учёным впервые удалось наблюдать в сравнительно близкой галактике (менее 3 миллионов световых лет от нас). И оно породило больше вопросов, чем ответов. Учёные сходятся в том, что, по всей видимости, резко возрос темп поступления "еды" в M31*, да так и остался на довольно высоком уровне. Это, впрочем, не всё. Непосредственно вспышку 2006 года авторы исследования пробуют объяснить резким усилением магнитных полей вокруг чёрной дыры, неожиданно сформировавших некую новую конфигурацию. И всё равно — это только догадки. Что там происходит на самом деле? Ответ может иметь важные последствия, учитывая сходство галактики Андромеды с нашей родной Галактикой и сходство их центральных чёрных дыр. Не ждёт ли нас однажды аналогичное представление, за которым мы будем невольно наблюдать уже не с галёрки, а из первого ряда?
На несколько большем расстоянии, но всё равно по вселенским меркам не столь уж далеко от Млечного Пути — в 55 миллионах световых лет — ещё одна сверхмассивная чёрная дыра, обитающая в сердцевине M87 (образец огромной эллиптической галактики), показывает не менее впечатляющий фокус.
Несовпадение составило аж 22 световых года. Конечно, это очень мало на фоне диаметра галактики-супергиганта ( а она в разы крупнее нашей и намного тяжелее ), но всё равно — требует объяснений.
_Справа
показана галактика M87 и её длинный и яркий релятивистский выброс. Слева
увеличенные фрагменты центра. На нижнем кадре отмечена позиция центральной
чёрной дыры и геометрического центра галактики (определённого как центр
распределения всего света звёздного острова). Яркое пятно справа внизу
(HST1) – один из узлов в джете, сгусток материи, выброшенный в 2006-м.
Один из вариантов — релятивистские
струи (джеты), которыми столь
славится M87. Второй вариант — мы видим последствия давнего слияния двух галактик и, соответственно, их сердец — пары сверхмассивных чёрных дыр. "Теория предсказывает, что когда две чёрные дыры объединяются, комбинированная чёрная дыра получает удар из-за излучения гравитационных волн, который может сместить её от центра получившейся галактики", — объясняет руководитель исследования Дэниел Батчелдор (Daniel Batcheldor) из технологического института Флориды. Детали работы — в пресс-релизах Hubble и Florida Institute of Technology, а также в препринте статьи учёных, принятой к публикации в Astrophysical Journal Letters - hubblesite.org/pubinfo/pdf/2010/18/pdf.pdf. Как выглядят
две галактические чёрные дыры незадолго до слияния, мы пока можем лишь
представить.
По расчётам авторов работы, сдвинутая чёрная дыра возвращается точно в центр галактики за миллионы или даже миллиарды лет, что открывает перед астрономами новый индикатор "недавнего" объединения галактик и новую возможность для изучения истории галактических ядер. И опять-таки к нашему собственному дому чудеса в M87 имеют прямое отношение. В некотором роде мы видим будущее: через 2-3 миллиарда лет Млечному Пути предстоит столкновение с галактикой Андромеды, за которым последует их слияние - membrana.ru /lenta/?7242.
|
||
|
ссылки:
|
|
|
Установлен механизм образования активных ядер галактик
|
|
|
_Астрономы из Мэрилендского университета и Колорадского университета в Боулдере ( оба — США ) подтвердили истинность теорий, связывавших испускание излучения огромной энергии в центральных областях галактик с объединениями последних. В центрах большинства крупных галактик находятся, как известно, сверхмассивные чёрные дыры. Излучение, источниками которого они являются, может иметь огромную суммарную энергию, в несколько миллиардов раз превосходящую энергию излучения Солнца. Столь большие значения отмечаются, однако, только у одного процента всех галактик — у тех, что обладают активным ядром ( active galactic nucleus, AGN); к ним относятся квазары и блазары. Причины резкого повышения интенсивности излучения оставались неясны. В своей работе авторы использовали
результаты наблюдений AGN, выполненных орбитальной обсерваторией НАСА
Swift.
Установленный на борту аппарата прибор BAT работает в области так называемого
жёсткого (высокоэнергетичного) рентгеновского излучения, что как нельзя
лучше подходит для обнаружения AGN, поскольку плотные облака пыли и газа,
окружающие чёрную дыру в активной галактике, могут блокировать излучение
оптического, ультрафиолетового и мягкого рентгеновского диапазонов. BAT,
который позволяет вести поиск в радиусе 650 млн световых лет ( на красном
смещении
Дополнительную информацию об этих объектах американские астрономы получили в процессе наблюдений с использованием наземного телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик. «Мы выяснили, что около 25% чёрных дыр, обнаруженных Swift, находятся в пaрах галактик, которые объединяются друг с другом, — рассказывает участник работ Майкл Косс ( Michael Koss ). — Вероятно, около 60% этих галактик завершат процесс слияния в ближайший миллиард лет». Эти данные сильно отличаются от результатов более ранних исследований, которые оценивали долю AGN в объединяющихся галактиках всего в 2%. Авторы утверждают, что именно
слияния галактик, в ходе которых к чёрным дырам направляются огромные
объёмы газа и пыли, должны инициировать образование AGN. Астроном из Техасского
университета в Остине Карл Гебхардт (Karl Gebhardt), не принимавший
участия в исследовании, в целом соглашается с ними, но призывает не спешить
с выводами. «В каждом конкретном случае нужно определить, что именно движет
газ к центру — слияние галактик или их простое сближение», — Моделирование взаимодействия двух спиральных галактик с чёрными дырами. Галактики объединяются, что приводит в движение газ; так формируется AGN:
|
||
|
ссылки:
|
