Черные дыры с их невероятно мощным гравитационным полем обладают огромным значением для астрономии. Свойственный им процесс аккреции — притяжения межзвездного газа из окружающего пространства — является наиболее эффективным способом выделения энергии из материи, пишет Phys.org.
Согласно теоретическим расчетам, в центре почти каждой галактики имеется так называемая сверхмассивная черная дыра, масса которой в миллионы миллиардов раз превышает массу нашего Солнца. Однако черные дыры настолько малы по объему, что газ почти всегда слишком сильно вращается, а не втягивается в них по прямой. Кружась вокруг дыры, газ постепенно приближается по уменьшающейся орбите, наращивая скорость и становясь все более горячим и ярким. В ходе этого процесса гравитационная энергия преобразуется в излучение, которое наблюдают астрономы.
Считается, что орбита газа вокруг черных дыр совпадает с их вращением, но убедительных причин для этого нет. До сих пор было не ясно, как разрегулированное вращение может влиять на аккрецию. Это особенно важно в отношении сверхмассивных черных дыр, поскольку материя — газовые облака или даже отдельные звезды — могут «падать» в черные дыры с любого направления.
Получив данные с рентгеновского телескопа XMM-Newton, профессор Кен Паундс и его коллеги из Лестерского университета взглянули на галактику PG211+143, которая находится в миллиарде световых лет от Земли в направлении созвездия Волосы Вероники. Это так называемая сейфертовская галактика с очень активным ядром, возникшим из-за присутствия массивной черной дыры.
Ученые обнаружили, что наблюдаемый спектр сильно смещен в красный, что указывает на огромную скорость «падения» материи в черную дыру — 30% от скорости света, или примерно 100 000 км в секунду.
Газ почти не вращался вокруг дыры и находился очень близко к ней, с точки зрения астрономии, на расстоянии всего в 20 диаметров черной дыры. Моделирование происходящего на суперкомпьютере показало, что кольца газа могут разрываться и сталкиваться друг с другом, препятствуя вращению и заставляя газ двигаться напрямую в черную дыру.
Астрономы пришли к выводу, что такая «хаотическая аккреция», скорее всего, обычное явление для сверхмассивных черных дыр. Они вращаются относительно медленно, и способны притягивать больше газа и быстрее наращивать массу, чем считалось ранее. Вот почему первые черные дыры, возникшие на заре образования Вселенной, стали массивными настолько быстро.
Новую теорию формирования гипотетических первичных черных дыр, возникших вскоре после Большого взрыва, предложили ученые Нидерландов и Китая. По их мнению, все они должны были быть примерно одной массы.
