Супермасивна черна дупка на 300 милиона светлинни години от нас обърква астрофизиците. Тя се крие в центъра на галактика, наречена SDSS1335+0728, и от 2019 г. насам изследователите наблюдават в реално време как тя се събужда от спокойна дрямка и започва да гори от активност, изхвърляйки поредица от изригвания на светлина. Това само по себе си е в съответствие с начина, по който знаем, че се държат свръхмасивните черни дупки. Но поведението на тази конкретна черна дупка - наречена Ански - е толкова странно и диво, че е трудно да се обясни.
Снимка: iStock
Още: В черните дупки няма сингулярност, а ново начало
"Изригванията на рентгенови лъчи от Ански са 10 пъти по-дълги и 10 пъти по-ярки от това, което виждаме при типично квазипериодично изригване", казва астрофизикът Joheen Chakraborty от MIT.
"Всяко от тези изригвания освобождава сто пъти повече енергия, отколкото сме виждали другаде. Изригванията на Ански показват и най-дългия каданс, наблюдаван някога, от около 4,5 дни. Това изтласква моделите ни до краен предел и поставя под въпрос досегашните ни идеи за начина, по който се генерират тези рентгенови изблици."
Какво представляват черните дупки?
Популярната представа за черната дупка е, че тя е космическа прахосмукачка, която седи в пространството и непрекъснато изсмуква всичко около себе си. Това е само част от богатото и сложно съществуване на най-плътните познати обекти във Вселената.
Още: Астрономи картографираха „невидимата“ корона на черните дупки
Снимка: iStock
Подобно на всичко, което има маса, гравитационният им обсег се простира само дотам; свръхмасивните черни дупки могат да преминат през периоди на бурна активност и периоди на относително затишие, през които просто си седят и не натрупват много материал. Свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път например е относително спокойна.
Астрономите смятат, че активността на свръхмасивните черни дупки, при която те поглъщат огромни количества материал от пространството около тях, е от решаващо значение за еволюцията на черните дупки и галактиките, които ги заобикалят.
Още: На какво разстояние се намира най-близката черна дупка до Земята?
От една страна, черните дупки трябва по някакъв начин да са израснали до огромните си размери, а активните свръхмасивни черни дупки в цялата Вселена предполагат, че активната акреция е част от процеса на растеж. Освен това повечето галактики имат свръхмасивна черна дупка в центъра си. Активността на тази черна дупка играе роля в звездообразуването и химическата еволюция на галактиката.
Активно състояние в редовно време
Снимка: iStock
Още: Астрономи опровергаха известната хипотеза на Кер за въртящите се черни дупки
Знаем, че свръхмасивните черни дупки могат да бъдат активни или спокойни, както и че могат да преминават между двете състояния, като се разпръскват доживот в поредица от квазипериодични изригвания. През 2019 г. Ански стана първата свръхмасивна черна дупка, наблюдавана да преминава в активно състояние в реално време.
"За първи път наблюдаваме такова събитие при черна дупка, която изглежда се събужда", казва астрономът Лорена Ернандес-Гарсия от Института по астрофизика (MAS) и Университета Валпараисо в Чили, която ръководи изследването. "Първият квазипериодичен епизод на изригване беше открит през 2019 г. и оттогава сме открили само още няколко. Все още не разбираме какво ги причинява. Изследването на Ански ще ни помогне да разберем по-добре черните дупки и начина, по който те еволюират".
Самата черна дупка не излъчва откриваема светлина. Дейността в екстремната гравитационна среда около черната дупка е друг въпрос. Триенето и гравитацията, действащи в материала, който се върти около свръхмасивната черна дупка, предизвикват екстремни температури, които пламват със светлина, когато черната дупка се храни.
Учените са смятали, че квазипериодичните изригвания започват, когато обект като звезда или малка черна дупка се приближи твърде близо до свръхмасивната черна дупка и се заплете във въртящия се около нея материал, предизвиквайки повтарящи се изригвания.
Още: Черните дупки може да са задни врати към други вселени, твърди учен
Мистериозната черна дупка Ански
Снимка: iStock
Светлината, открита от Ански обаче не е лесна за обяснение. Тя е изключително ярка в различни дължини на вълните - от инфрачервени до рентгенови лъчи, а изригванията продължават по-дълго от предвиденото за космически пришълец. Това е изключително вълнуващо... но означава, че ще ни трябват много повече данни.
Още: На всеки 10 години необичайна черна дупка прелита през Слънчевата система
"Смятахме, че квазипериодичните изригвания са резултат от това, че малки небесни обекти са уловени от много по-големи и се спускат по спирала към тях. Изглежда, че изригванията на Ански ни разказват друга история. Тези повтарящи се изригвания вероятно са свързани и с гравитационни вълни, които бъдещата мисия LISA на ЕКА може да успее да улови", казва астрономът Ерван Кинтин от Европейската космическа агенция.
"Изключително важно е да имаме тези рентгенови наблюдения, които ще допълнят данните за гравитационните вълни и ще ни помогнат да разрешим загадъчното поведение на масивните черни дупки.", пише "Science Alert".
Изследването е публикувано в Nature Astronomy.
