Черните дупки, онези заблуждаващи се особености, които седят на пропастта на познатото и непознатото, продължават да ни изненадват с поведението си. Тъй като организации като телескопа Event Horizon ясно изясниха, има много неща, които не знаем за дупките и по-лошо от това, ние дори не знаем колко не знаем.
Сега учените наблюдават нов феномен, който добавя към мистиката на черната дупка: бързо въртяща се черна дупка, която изхвърля масивни петна от плазма.
Въпросната черна дупка е част от двоична двойка, наречена V404 Cygni. Черната дупка изяжда своята другарска звезда, всмуквайки масата си в диска за натрупване, след което изхвърля материал през две струи. Това не е необичайно за черна дупка, макар че не всички имат джетове. Но това, което е необичайно, е времето на материала, изхвърлен от струите. Вместо от постоянен поток, материалът излиза на петна.
V404 Cygni е на около 8000 светлинни години от Земята. За първи път е забелязан през 1989 г., когато изхвърли огромен изблик на високоенергийни материали и радиация. Тогава изпадна в сън за 26 години.
След това, през 2015 г., той пламна отново и спътникът INTEGRAL на Европейската космическа агенция (ESA) INTEGRAL (INTErnational Gamma-Ray Astrophysics Laboratory) беше в състояние да го изследва във високоенергийни гама лъчи. Стана най-ярката обект на небето в гама лъчи. По това време ученът по проекта INTEGRAL Ерик Кулкерс каза:Поведението на този източник в момента е изключително, с многократни ярки проблясъци на светлина на времеви мащаби, по-кратки от час, нещо рядко наблюдавано в други системи с черни дупки.”
Какво ставаше?
Полезно е да погледнете как обикновено работят черните дупки като тази. Масивната гравитация на черната дупка привлича материал далеч от придружителната й звезда в диска за натрупване. Аккреционният диск се върти, загрява материала и го кара да „блести“. Част от материала никога не достига до черната дупка и се излъчва чрез струи.
Бързо напред и сега ново проучване, базирано на данни, събрани по време на изблик през 2015 г. от множество обсерватории, дава обяснение.
“По време на избухването наблюдавахме подробности за емисиите на струята, когато материалът се изхвърля с много висока скорост от околностите на черната дупка", Казва Симоне Миглери, астрофизик от ESA, който е съавтор на статията. "Можем да видим струите да стрелят в различни посоки на времеви интервал по-малко от час, което означава, че вътрешните участъци на системата се въртят доста бързо.”
Да, черната дупка изяжда своята придружителна звезда, всмуквайки материала в диска за натрупване. И да, част от материала в диска се изхвърля в струи. Но според проучването това се случва само при спуквания, защото по някаква причина черната дупка е несъгласувана със собствения си диск за натрупване.
„Различното при V404 Cygni е, че мислим, че дискът от материал и черната дупка са неравномерни", Казва доцент Джеймс Милър-Джоунс от Международния център за изследвания на радиоастрономията (ICRAR) към Университета Къртин, Австралия, който е водещ автор на новата книга.
“Изглежда, че вътрешната част на диска се разклаща като въртящ се плот, който се забавя, и изстрелва в различни посоки, тъй като променя ориентацията.”
Въртенето означава, че материалът не попада в черна дупка с равномерна скорост. Когато има изблик, това означава, че голямо количество материал е попаднало в дупката за кратък период от време. Това увеличава количеството материал в диска за натрупване, което води до изблик на енергия.
INTEGRAL беше неразделна част от това проучване, защото наблюдаваше V404 Cygni в продължение на четири седмици. Други обсерватории можеха да наблюдават само няколко часа. Наблюденията на INTEGRAL позволиха на учените да разберат механиката на черната дупка, нейната геометрия и нива на енергия и да направят връзката между притока и изтичащия материал.
“С INTEGRAL успяхме да наблюдаваме V404 Cygni непрекъснато в продължение на четири седмици, докато други високоенергийни спътници можеха да правят само по-кратки снимки", Казва Ерик Кулкерс, учен по проекта INTEGRAL в ESA.
“Рентгеновите данни поддържайте модел където вътрешната част на акреционния диск е наклонена по отношение на останалата част от системата, най-вероятно поради завъртането на черната дупка, наклонено спрямо орбитата на придружителната звезда", Обяснява Симоне.
Остава въпросът, защо е несогласен?
Има само някои предварителни предположения за причината за несъответствието. Може да е била свръхнова.
Тъй като самата черна дупка е създадена от свръхнова, този първоначален удар може да доведе до неправилно подравняване на дупката и вътрешния сегмент на нейния акредиращ диск. Това е, което симулациите показват, така или иначе.
“Резултатите биха се вписали в сценарий, проучен също и при скорошни компютърни симулации, където потока на натрупване в близост до черната дупка и струите могат да се въртят заедно", Казва Куулкерс.
“Трябва да очакваме подобна динамика във всяка силно нарастваща черна дупка, чието въртене е несъвместимо с пристигащия газ и ще трябва да вземем под внимание различни ъгли на наклона на струята, когато интерпретираме наблюдения на черни дупки във Вселената.”
Източници:
- Документ за изследване: Бързо променяща се ориентация на струята в системата за черна дупка на звездна маса VG404 Cygni
- Прессъобщение: Плюеща черна дупка
- ИНТЕГРАЛНА мисия на ESA
- Прессъобщение: Monster Black Hole се събужда след 26 години
