 | Найденная российскими учеными черная дыра поразила научный мир | |
Наука | ||
Ученые Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), расположенной в Карачаево-Черкесии, нашли рекордную черную дыру на самом краю Вселенной. ... | ||
Ученые Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН), расположенной в Карачаево-Черкесии, нашли рекордную черную дыру на самом краю Вселенной.
Она настолько огромна, что поразила воображение даже сдержанных астрофизиков: масса гиганта в десять миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Космический монстр расположился в самом центре радиогалактики RC J0311+0507, также открытой сотрудниками обсерватории.
Этот объект обладает невиданной мощностью. В радиодиапазоне его излучение в миллионы раз больше, чем у обычных галактик, таких как наша - Млечный Путь.
- По своим физическим характеристикам сверхмассивная черная дыра, обнаруженная в созвездии Кита, относится к разряду уникальных объектов ранней Вселенной, - рассказала "РГ" старший научный сотрудник САО РАН кандидат физико-математических наук Ольга Желенкова. - Изучение подобных объектов дает представление о происхождении и эволюции Вселенной, позволяет лучше понять, как зарождаются огромные звездные системы, а значит, и окружающий нас мир.
Обнаруженная российскими учеными радиогалактика стала вторым по удаленности подобным объектом. Расстояние до нее составляет 12,3 миллиарда световых лет. Образовалась она, когда Вселенной было чуть более миллиарда лет - младенческий возраст по космическим меркам. Лавры же рекордсмена принадлежат радиогалактике, обнаруженной в 1999 году европейскими астрономами. По оценкам специалистов, свет от нее шел до нас более 12,5 миллиарда лет.
Находка вызвала оживленную дискуссию в научном мире. Специалисты спорят о том, как подобные массивные объекты могли образоваться на заре времен. Раньше считалось, что на расстоянии 12-13 миллиардов световых лет таких гигантов нет. Согласно одной из гипотез, они появились в результате слияния невероятно огромных черных дыр. В любом случае процесс образования сверхмассивных объектов на ранних стадиях существования Вселенной остается загадкой для астрофизиков. Отметим, что столь далеких и мощных радиогалактик немного, их известно не больше десятка. Так что исследования продолжаются.
- Обнаружить подобный объект - все равно, что найти иголку в стоге сена. На тысячу галактик приходится только одна радиогалактика, а среди них крайне редко (из миллиона галактик - одна) встречаются супермощные объекты, - отметила Ольга Желенкова.
Открытие сделано в рамках проекта "Большое трио". Так называется программа поиска далеких радиогалактик, которая проводится в САО под руководством академика РАН Юрия Парийского. Изучение велось на трех крупнейших астрономических инструментах: радиотелескопе РАТАН-600, оптическом телескопе БТА, расположенных в Карачаево-Черкесии, и американском радиоинтерферометре VLA (это 27 антенн диаметром 25 метров, установленных в пустыне штата Нью-Мексико).
Расстояние до радиогалактики в ходе спектральных наблюдений определил ведущий научный сотрудник САО Александр Копылов. Затем изучение объектов продолжилось на английском интерферометре MERLIN (сеть радиотелескопов, расположенных друг от друга на расстоянии 200 километров). В результате удалось детализировать структуру радиоисточника. Но даже столь совершенных приборов оказалось недостаточно для более детального анализа. Поэтому к проекту подключились радиоастрономы из Великобритании и Голландии, работающие на европейском радиоинтерферометре, включающем MERLIN и радиотелескопы в Эффельсберге (Германия), Вестерборге (Нидерланды), Онсале (Швеция), Медичине (Италия) и Торуне (Польша). Еще один английский телескоп изучал радиогалактику в инфракрасном диапазоне. Сопоставляя результаты радио- и инфракрасных наблюдений, удалось уточнить массу сверхмассивной черной дыры - более 10 миллиардов масс Солнца.
- Внутри каждой галактики с активным ядром, а радиогалактики к ним относятся, действует "машина", состоящая из сверхмассивной черной дыры и аккреционного диска, образованного падающим на дыру веществом (пыль, газ, звезды), - пояснила Ольга Желенкова. - "Машина" производит гигантское количество энергии. При падении (аккреции) вещества на черную дыру действует самый эффективный способ переработки массы в энергию - более эффективный, чем взрыв водородной бомбы. Получается, что сверхмассивная черная дыра не такая "жадная": чтобы обеспечить огромную мощность излучения, ей надо "съедать" всего несколько солнц в год. "Остатки трапезы" выстреливаются в окружающее пространство в виде джетов - гигантских струй вещества, которые простираются на сотни световых лет. Джет, узконаправленный пучок релятивистских частиц, вызывает свечение в окружающей галактику газовой оболочке, которое наблюдается как радиогалактика. Произведя залп высокоэнергичными частицами, "центральная машина" может затихнуть, и тогда радиоисточник постепенно, в течение миллионов лет, гаснет. Иногда радиоисточник в активной галактике может вспыхнуть повторно, если новая порция материи попадет в топку "центральной машины". Именно благодаря таким выбросам энергии можно найти подобный объект практически у границ наблюдаемой Вселенной.
