Перше підтверджене коливання надмасивної чорної діри все ще триває і воно сильніше, ніж десять років тому в момент першого спостереження. Рентгенівські супутникові спостереження дали змогу зареєструвати повторне коливання після того, як його сигнал протягом багатьох років блокувало, тобто не давало змоги реєструвати, Сонце.
Астрономи кажуть, що це найдовше коливання, яке коли-небудь бачили в чорної діри. Воно «розповідає» багато про розміри та структуру, близьку до горизонту подій, — простір навколо чорної діри, з якого ніщо й ніхто не може вийти, зокрема й світло.
Результати дослідження, виконаного науковцями Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук та Даремського університету (Великобританія), оприлюднив журнал «Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства» (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).
Коливання чорної діри вперше виявили в 2007 році в центрі галактики під назвою RE J1034+396, що міститься приблизно за 600 мільйонів світлових років від Землі. Сигнал цього галактичного гіганта повторювався щогодини, і така поведінка була помічена в декількох знімках, зроблених до того, як супутникові спостереження були заблоковані Сонцем у 2011 році.
У 2018 році рентгенівський телескоп «XMM-Ньютон» Європейського космічного агентства зміг нарешті знову спостерігати за чорною дірою, і, як вважають науковці, те саме повторне коливання ще можна бачити.
Фрагмент (знімок з екрану) анімації, що показує вигляд ділянки простору поблизу чорної діри, де відбуваються коливання частини диска речовини навколо чорної діри. Фото з сайту https://phys.org.
Речовина потрапляє на надмасивну чорну діру з диска, що її оточує. Процес поглинання речовини спричиняє вивільнення величезної кількості енергії з порівняно крихітного простору, але це рідко сприймається як специфічна повторювана картина, як коливання. Але значення інтервалу часу між ударами може дати змогу з’ясувати як розміри цієї ділянки простору, так і структуру речовини, що міститься близького до горизонту подій чорної діри.
Професор Кріс Доун (Chris Done) з Центру позагалактичної астрономії Даремського університету працював разом з колегою професором Мартіном Вордом (Martin Ward) з кафедри астрономії імені Темпля Шевальє.
Професор Доун зауважив: «Основна ідея щодо формування цього коливання полягає в тому, що внутрішні частини диска довкола чорної діри розширюються і стискаються». «Єдина інша система, про яку ми знаємо, де відбувається те саме, — це в 100 000 разів менша чорна діра зоряної маси в нашій галактиці, що живиться речовиною від зорі-супутника. Але випромінювання і періоди коливань в цій системі менші».
Модель квазіперіодичних коливань (Quasi-Periodic Oscillations, QPO), або «серцебиття», де внутрішня частина диска речовини навколо чорної діри змінює розміри та форму. На малюнку показано перетин площини диска. Фото з сайту https://phys.org.
Перший автор статті в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, доктор Чічуань Джин (Chichuan Jin) з Національної астрономічної обсерваторії Китайської академії наук, сказав: «Це коливання дивовижне! Воно вказує на те, що такі сигнали, які надходять від надмасивної чорної діри, можуть бути дуже сильними та стійкими. Це також дає хорошу можливість науковцям виконувати подальші дослідження природи та походження цього сигналу».
Наступним кроком у дослідженні є виконання всебічного аналізу цього разючого сигналу та порівняння його з поведінкою чорних дір зоряної маси у нашому Молочному Шляху.
За інф. з сайту https://phys.org підготував Іван Крячко
