На расстоянии 7800 световых лет от Земли, в созвездии Лебедя находится крайне необычная черная дыра, получившая кодовое обозначение V404 Cygni.
В 2015 году телескопы по всему миру наблюдали, как V404 Cygni внезапно пробудилась и стала активно "пожирать" материю вокруг себя на протяжении недели, а после этого опять "уснула".
Информации было собрано очень много и астрономы до сих пор ее анализируют.
На днях ученые заметили очень странный феномен, зарегистрированный в те дни наблюдений: релятивистские джеты настолько быстро колеблются, что меняют свое направление всего за несколько минут. В ходе этого процесса формируются облака плазмы, которые "выбрасываются" в пространство на высокой скорости.
"Это одна из самых необычных черных дыр с которыми я когда-либо сталкивался", - сказал астрофизик Джеймс Миллер-Джонс.
V404 Cygni - двойная микроквазарная система, состоящая из черной дыры (масса примерно в 9 раз больше массы Солнца) и звезды-компаньона класса красный гигант (немного меньше Солнца).
Черная дыра очень медленно и мучительно "пожирает" красного гиганта; материал, отделяющийся от звезды, вращается вокруг черной дыры и формирует аккреционный диск с плотными, невероятно горячими и сияющими краями. Когда черная дыра "питается", то она испускает струи плазмы со стороны своих полюсов.
Струи, идущие со стороны V404 Cygni, меняют свое положение и направление со скоростью до 60% от скорости света и это крайне необычно.
"Мы считаем, что аккреционный диск и черная дыра немного смещены. Внутренняя часть диска раскачивается и вращается, как падающий волчок. Ориентация меняется и струи летят в разные стороны", - прокомментировал Миллер-Джонс.
По словам исследователей, это явление похоже на волчок, который начинает качаться, когда замедляется.
В конкретном случае у нас есть объяснение увиденному, предоставленное еще Альбертом Эйнштейном.
В свое Общей теории относительности Эйнштейн предсказал эффект, именуемый "перетаскиванием кадров". Гравитационное поле вращающейся черной дыры настолько интенсивно, что оно по сути начинает вращать ткань пространства-времени вокруг себя (это же ученые пытались зафиксировать, наблюдая за черной дырой Pōwehi).
В случае V404 Cygni длина аккреционного диска достигает 10 млн. километров. Из-за смещения черной дыры появилась своеобразная деформация диска в несколько тысяч километров.
Эффект перетаскивания кадров вытягивает деформированную часть диска и это в свою очередь влияет на вращение черной дыры.
Происходит вращение пространства-времени, и черная дыра начинает как бы "дергаться", распыляя энергетические струи во все стороны.
"Черная дыра V404 Cygni будто "судорожно дрожит" в искривленном пространстве-времени и это, как мы считаем, вполне объясняет странные феномены, наблюдаемые со стороны объекта", - добавил Миллер-Джонс.
Струи со стороны черной дыры настолько быстро меняют свое направление, что обычные радиотелескопы оказались практически бесполезны. Наши технологии пока не позволяют зафиксировать подобные явления и все что получается - размытые пятна.
Для того, чтобы хоть немного различать наблюдаемые эффекты, ученые взяли 103 изображения со временем экспозиции всего 70 секунд и совместили их вместе. Это позволило наблюдать энергетические джеты со стороны черной дыры.
"Мы были ошеломлены тем, что увидели в этой системе. Это нечто совершенно новое и крайне неожиданное. Изучение объекта расширит наши знания о механизме рождения черных дыр и формирования галактик", - заключил Грег Сиваков.