Hitech logo

Космос

Астрономы впервые обнаружили звезду с черной дырой внутри

TODO:
Георгий ГоловановСегодня, 04:08 PM

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил во Вселенной возрастом всего несколько сотен миллионов лет объект, который не поддается классификации. Это ярко-красное пятно размером с Солнечную систему излучает в 100 миллиардов раз больше энергии, чем любая известная звезда, — и это излучение не объясняется ни термоядерным синтезом, ни пылью. Астрономы предлагают ввести новую категорию: «звезда — черная дыра». Если открытие подтвердится, оно может разрешить загадку «маленьких красных точек».

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Объект, получивший название MoM-BH*-1, был обнаружен в рамках программы Mirage or Miracle («Мираж или чудо»), нацеленной на поиск самых ранних галактик. Вместо галактики телескоп показал очень красный, очень яркий и очень компактный источник. Обычно, когда астрономы наблюдают что-то подобное, они предполагают, что это пыль. Но спектральные сигнатуры не совпадали с пылевыми: вместо размытого поглощения наблюдался резкий обрыв в ультрафиолете — «бальмеровский разрыв», характерный для плотных атмосфер старых звезд. При этом здесь он оказался рекордно глубоким.

Команда исследователей из разных стран проверила все известные сценарии, пишет MIT News. Звезда не могла дать такую светимость — она в 100 миллиардов раз выше предела для термоядерного синтеза. Пыль не объясняла спектральный обрыв. Активная галактика или квазар — тоже, потому что в спектре почти не было линий металлов, только водород и гелий. Единственное, что совпало с наблюдениями, — это модель «звезды — черной дыры»: центральная черная дыра массой около 100 000 солнечных, окруженная, как коконом, сверхплотной оболочкой из водорода размером с Солнечную систему.

В обычных активных ядрах галактик черная дыра окружена разреженным газом и пылью, которые дают широкие эмиссионные линии. Здесь же оболочка настолько плотная, что ведет себя как «звездная атмосфера» — она поглощает ультрафиолет в бальмеровском разрыве и излучает как гигантская звезда, но с мощностью черной дыры.

MoM-BH-1 — не единственный объект такого рода. В почти каждом глубоком снимке «Уэбба» видны «маленькие красные точки», которые активно обсуждаются в астрономическом сообществе. В ранней Вселенной они встречаются повсюду, но к настоящему времени исчезают. Как считают авторы исследования, все эти объекты могут быть, на самом деле, звездами — черными дырами, но большинство из них «затмевают» окружающие галактики. Уникальная яркость MoM-BH*-1 полностью перекрывает свет родительской галактики, впервые позволяя астрономам увидеть «чистый свет» такого объекта.

Пока это только гипотеза. Подтвердить или опровергнуть ее смогут спектроскопические наблюдения с более высоким разрешением.

В 1969 году выдающийся физик Роджер Пенроуз предложил способ извлечения энергии из вращающейся черной дыры — казалось бы, чисто умозрительную идею, не имеющую никакого практического применения. Спустя более полувека исследователи из США впервые экспериментально подтвердили этот эффект в лаборатории, причем без участия черных дыр и без физического вращения.