Сверхмассивная черная дыра посылает загадочный пульсирующий сигнал
Сверхмассивная черная дыра в центре галактики 1ES 1927+654 в 270 миллионах световых лет от нас в созвездии Дракона вспыхивает все чаще и чаще. Астрофизики выдвинули гипотезу, объясняющую ее необычное поведение. Статья с их выкладками выйдет в журнале Nature в феврале.
В 2018 году черная дыра 1ES 1927+654 массой, эквивалентной примерно 1,4 миллионам солнечных, преподнесла сюрприз, превратившись внезапно из относительно неактивной в чрезвычайно яркую. Это был первый случай наблюдения таких метаморфоз.
Затем черная дыра начала тускнеть, продолжая тем не менее испускать так называемые квазипериодические рентгеновские вспышки. Меган Мастерсон из Массачусетского технологического института и ее коллеги впервые обнаружили это излучение в 2022 году. Тогда оно менялось на 10% примерно каждые 18 минут, к 2024 году этот интервал сократился до 7,1 минуты.
По словам Мастерсон, это открытие само по себе весьма значительно — известно совсем немного сверхмассивных черных дыр с подобными свойствами.
«Но я думаю, что самым волнующим стало, что период колебаний — то, как быстро эти колебания происходят — меняется в доступных для человеческого наблюдения временных масштабах, что обычно не соответствует тому, что мы видим вокруг сверхмассивных черных дыр», — добавила она.
Эти стремительные по космическим меркам изменения означают, что вблизи горизонта событий черной дыры — по сути, на ее краю, — происходит нечто очень интересное.
По одной из гипотез, в миллионах километров от черной дыры, то есть совсем близко, потому что она сама размером в миллионы километров, вращается белый карлик, из которого она высасывает материю. «На самом деле он необычайно близок к сверхмассивной черной дыре. Это просто крошечный объект, вращающийся вокруг гигантского зверя», — пояснила ученая.
«Удивительно, как такое маленькое тело может оказывать столь существенное влияние на то, что мы наблюдаем вокруг сверхмассивной черной дыры», — добавила она.
Странные пульсации могли бы объяснить и другие версии — например, искривленный аккреционный диск вокруг черной дыры или волны материи, отражающиеся от ее оболочки из горячего газа и пыли.
Чтобы подтвердить версию с белым карликом либо предложить другие объяснения, нужно измерить гравитационные волны от черной дыры. Существующие инструменты, например LIGO, могут обнаруживать гравитационные волны частотой в единицы и тысячи герц, производимые черными дырами размером примерно с наше Солнце. Вся надежда на космическую обсерваторию Laser Interferometer Space Antenna (LISA), запуск которой запланирован на 2035 год — она будет чувствительна к миллигерцовым гравитационным волнам, испускаемым сверхмассивными черными дырами.
«Всем очень хочется увидеть, как черная дыра съедает белый карлик, с помощью LISA», — признался астрофизик Мэтт Николл из Университета Квинс в Белфасте, Великобритания.