Черная дыра, находящаяся на расстоянии около 8000 световых лет от Земли и в девять раз больше массы нашего Солнца, была недавно поймана в результате взрыва соседней звезды. Во время этого звездного праздника объект показал астрономам то, чего раньше никогда не видели в черных дырах.
Откачивая газ из звезды в орбитальное облако, называемое аккреционным диском, черная дыра разбрызгивала высокоскоростные струи плазмы во всех направлениях; однако, как сообщают ученые в новом исследовании, подача черных дыр обычно приводит к выбросу плазменных струй в одном направлении.
Более того, самолеты быстро меняли направление, «по шкале времени от минут до часов», - написали ученые в своем исследовании, опубликованном сегодня (29 апреля) в журнале Nature. Они обнаружили, что центр аккреционного диска чёрной дыры раздулся, как пончик, и был наклонен на бок, вращаясь вне килта. И, вращаясь, диск затягивал с собой струи, согласно исследованию.
«Это одна из самых необычных систем чёрных дыр, с которыми я когда-либо сталкивался», - заявил ведущий автор исследования Джеймс Миллер-Джонс, доцент Университета Кертин в Австралии. Исследование проводилось в австралийском Международном центре радиоастрономических исследований (ICRAR).
По словам Миллера-Джонса и его коллег, ученые обнаружили эту черную дыру и звезду-спутницу после взрывного выброса излучения в 1989 году. Космическая пара, расположенная в созвездии Лебедя на расстоянии 7800 световых лет от Земли, получила название V404 Лебедя.
Затем, в 2015 году, V404 Cygni начал извергать радиацию в результате мощной вспышки, продолжавшейся две недели. Это дало астрономам по всему миру возможность получить «удивительный обзор наблюдений», говорится в заявлении Миллера-Джонса.
Для нового исследования исследователи изучили данные, собранные с помощью Very Long Baseline Array, сети из 10 антенн радиотелескопа, простирающейся на тысячи миль от Гавайев до Виргинских островов США. Радиотелескопы обычно генерируют одно изображение из нескольких часов наблюдений, но самолеты, изгнанные из V404, менялись настолько быстро, что 4-часовая экспозиция показала только размытие, сказал соавтор исследования Алекс Тетаренко, аспирант-астрофизик в Обсерватории Восточной Азии. в Хило, Гавайи.
Чтобы исправить это размытие, астрономы сняли 103 изображения, каждое из которых экспонировалось около 70 секунд. Это показало, что самая внутренняя часть аккреционного диска, которая имеет размеры более 6 миллионов миль (10 миллионов километров) в поперечнике, была наполнена интенсивным излучением, которое генерировалось в результате быстрого питания черной дыры.
Что касается того, что наклонило эту пухлую область под углом, исследователи полагают, что черная дыра, возможно, получила «удар» от взрыва сверхновой звезды ее спутника. Когда пончик закрутился, его ориентация изменилась, и мощная гравитация черной дыры потянула струи вперед, отправив их во все стороны.
Это открытие дает новое понимание аккреционных дисков и связанных с ними плазменных струй, возникающих, когда черные дыры пожирают звезды, говорится в заявлении соавтора исследования Джеммы Андерсон, научного сотрудника группы ICRAR Университета Кертина. Другие типы экстремальных космических эпизодов также могут нарушить баланс вращения аккреционного диска; они могут включать «сверхмассивные черные дыры, которые очень быстро питаются, или приливные разрушения, когда черная дыра измельчает звезду», сказал Андерсон.
