Представьте себе космического монстра, настолько огромного и мощного, что он способен искривлять пространство и время. Это сверхмассивная черная дыра, и они, как правило, ведут себя довольно предсказуемо: поглощают все, что попадается на их пути. Но одна черная дыра, под кодовым названием 1ES 1927+654, решила пойти против правил и устроила настоящий хаос в мире астрофизики.
Загадочное сердцебиение космоса
1ES 1927+654, расположенная в центре далекой галактики, привлекла внимание ученых из-за своего необычного поведения. Вместо тихого поглощения материи, она начала пульсировать – излучать рентгеновские лучи с периодическими колебаниями. Эти колебания, известные как квазипериодические колебания (QPO), подобны эху космического сердцебиения и крайне редко наблюдаются у сверхмассивных черных дыр. Это открытие стало настоящей сенсацией и поставило под сомнение устоявшиеся теории о взаимодействии черных дыр и материи.
Астрономы, словно космические детективы, начали пристально следить за 1ES 1927+654 с помощью мощного космического телескопа XMM-Newton. С 2011 года они наблюдали за этой загадочной черной дырой, но именно в 2018 году произошло нечто необычное. Рентгеновская корона – облако раскаленного газа, окружающее черную дыру, - внезапно исчезла. А когда она вернулась, началось самое интересное: рентгеновское излучение стало пульсировать, демонстрируя те самые QPO.
Танцор в пасти монстра
Ученые во главе с Меган Мастерсон из Массачусетского технологического института (MIT) предположили, что за колебаниями может стоять маленький, но очень энергичный объект – белый карлик, вращающийся внутри аккреционного диска черной дыры (области, где крутится материя, прежде чем упасть в дыру). Предварительные расчёты показали, что этот карлик, размером примерно в десятую часть Солнца, несётся вокруг чёрной дыры с огромной скоростью, совершая оборот каждые 18 минут!
Но и это ещё не всё. Такой бешеный танец должен был бы генерировать гравитационные волны – "ряби" в ткани пространства-времени, которые предсказал Эйнштейн. Казалось, что всё сходится, но в марте 2024 года произошёл новый поворот событий. Колебания продолжались, но белый карлик, похоже, не собирался падать в чёрную дыру, хотя должен был бы! Это стало настоящей загадкой.
Гипотезы и будущее исследований
Почему белый карлик не был поглощен? Астрономы выдвинули несколько гипотез. Одна из них гласит, что рентгеновская корона сама начала колебаться в ответ на внутренние взаимодействия в аккреционном диске, как своеобразное эхо. Другая гипотеза связывает происходящее с тем, как белый карлик «отбирает» материю у аккреционного диска, замедляя своё падение. Это похоже на то, как один из двух объектов в двойной системе отнимает у другого материю, «тормозя» его движение.
Разгадать эту тайну может помочь миссия LISA (Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на 2030 год. Этот космический телескоп сможет улавливать гравитационные волны, излучаемые 1ES 1927+654, и, возможно, "услышать" танец белого карлика вокруг черной дыры. "Если вокруг этой сверхмассивной черной дыры вращается белый карлик, LISA его точно увидит", – говорит Меган Мастерсон.
Если это подтвердится, то мы сможем в деталях изучить, как материя ведет себя в экстремальных условиях, и лучше понять динамику сверхмассивных черных дыр. 1ES 1927+654 стала настоящим бунтарём, бросив вызов законам космоса и подарив нам уникальный шанс заглянуть в самые темные уголки Вселенной.