пятница, 26 июня 2020 г.

Слияние черных дыр породило редчайший феномен

Ученые Калифорнийского технологического института впервые в истории зафиксировали редчайшую вспышку света, порожденную слиянием черных дыр друг с другом. Этот феномен необычен тем, что черные дыры не могут, в принципе, излучать свет, однако это правило может нарушаться в некоторых случаях при столкновении одной черной дыры с другой. Об этом сообщается в пресс-релизе научной организации. Гравитационные волны от слияния двух черных дыр, обозначенное как событие S190521g, были зафиксированы обсерваторией LIGO и детектором Virgo 21 мая 2019 года. В то же время астрономы Паломарской обсерватории в Сан-Диего проводили поиск транзиентов — меняющих яркость объектов. Как оказалось, источник одной из вспышек — J1249 + 3449, — которую породила отдаленная сверхмассивная черная дыра в составе квазара, находился в том же самом месте, что и источник гравитационных волн. Согласно сценарию, предложенному Мэтью Грэмом (Matthew Graham), ведущим автором статьи, пара столкнувшихся черных дыр вращалась внутри диска вокруг более крупной сверхмассивной черной дыры. Как только черные дыры поменьше сталкиваются, крупная черная дыра получает импульс, толкающий ее в случайном направлении, в результате чего она сталкивается с газом в диске и создает вспышку света.


Хотя черные дыры, притягивающие к себе материал и создающие вокруг себя аккреционный диск, периодически порождают вспышки, наблюдаемый феномен значительно отличался по силе, что указывает на его необычную природу. Предполагается, что такая вспышка станет заметной лишь через несколько дней после всплеска гравитационных волн. Однако ученым не удалось изучить спектр события, что помогло бы подтвердить его природу, хотя астрономы исключили такие варианты, как сверхновая или разрушение звезды черной дырой.

четверг, 25 июня 2020 г.

Астрономы «вышли на след» галактик с двумя центральными черными дырами

Ученый из Университета Клемсона, США, объединил силы с международной командой астрономов для идентификации периодического гамма-излучения со стороны 11 активных галактик. Эти исследования закладывают первый камень в фундамент нового научного направления, посвященного необычным галактикам, в центрах которых находятся сразу две черные дыры. Астрономам давно известно, что в центрах большинства галактик лежит черная дыра. Однако галактики, в центре которых лежат сразу две черные дыры, до сих пор остаются гипотетическими объектами. «Обычно сверхмассивные черные дыры (СМЧД) имеют массу свыше одного миллиона масс нашего Солнца, - сказал Пабло Пениль (Pablo Peñil), главный автор нового исследования и магистрант Мадридского университета Комплутенсе, Испания. – Некоторые из этих СМЧД, известные как активные ядра галактик, ускоряют частицы до скоростей, близких к скорости света, в составе узконаправленных потоков, называемых джетами. Излучение этих джетов охватывает весь электромагнитный спектр, однако основная часть их энергии выделяется в форме гамма-излучения». Гамма-излучение, являющееся наиболее высокоэнергетической формой света, регистрируется при помощи телескопа Large Area Telescope, установленного на борту космической гамма-обсерватории НАСА Fermi («Ферми»). Активные ядра галактик характеризуются резкими и плохо поддающимися прогнозированию изменениями яркости.



«Идентификацию периодической составляющей в этом гамма-излучении можно сравнить с попыткой, глядя на бушующее море во время шторма, выделить в волнах периодическую составляющую, скажем, от проходящей вдали маленькой лодки, - сказал Пениль. – Очень скоро понимаешь, что сделать это невероятно сложно».

Команда сделала первый непростой шаг на этом пути, идентифицировав большое число галактик, которые на протяжении многих лет излучают периодический сигнал, и в настоящее время пытается определить причину его происхождения. Одна из возможных гипотез происхождения этого сигнала особенно интригует – возможно, периодический сигнал формируется в результате взаимодействия между двумя СМЧД, обращающимися друг относительно друга в центре галактики.

«Ранее нам были известны лишь два блазара, демонстрировавших периодические изменения гамма-яркости. Благодаря нашему новому исследованию, мы можем с уверенностью сказать, что такое поведение характерно для 11 других источников, - сказала один из соавторов исследования Сара Бусон (Sara Buson), профессор Вюрцбургского университета, Германия. – К тому же в ходе проведения исследования мы обнаружили еще 13 галактик с признаками, указывающими на цикличность излучения. Однако для однозначного подтверждения нам требуется собрать дополнительные данные при помощи инструментов Fermi-LAT».

понедельник, 15 июня 2020 г.

Зафиксирован загадочный феномен черной дыры

Астрономы Даремского университета в Великобритании обнаружили, что черная дыра в центре галактики RE J1034+396 продолжает «биться» спустя десятилетие после первого наблюдения, что пока представляет загадку для ученых. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Феномен, названный «сердцебиением», был впервые зафиксирован в 2007 году у сверхмассивной черной дыры, удаленной от Земли на 600 миллионов световых лет. Импульсы рентгеновского излучения регистрировались каждый час, пока в 2011 году спутниковые наблюдения не были заблокированы Солнцем. Однако в 2018 космическая обсерватория XMM-Newton вновь смогла наблюдать RE J1034+396 и, к удивлению исследователей, вновь зафиксировала биение. Это явление, также называемое квазипериодическими колебаниями, возникает, когда материал, падающий на черную дыру, попадает в аккреционный диск, и при этом из относительно небольшой области пространства высвобождается огромное количество энергии. Если процесс повторяется, то он регистрируется как сердцебиение, однако происходит это очень редко. Промежуток между импульсами позволяет судить о размере черной дыры и структуре вещества вблизи горизонта событий.


Кроме RE J1034+396 сердцебиение наблюдается у черной дыры звездной массы в Млечном Пути, вокруг которой вращается звезда-спутник.