Привычное представление о черных дырах как о космических пылесосах, затягивающих все на своем пути, требует пересмотра. Новые данные свидетельствуют о том, что черные дыры играют гораздо более активную роль в процессе своего "питания". Международная группа астрономов, изучая данные рентгеновской обсерватории "Чандра", обнаружила, что черные дыры способны охлаждать раскаленный газ в окружающем пространстве до температуры, при которой он становится «съедобным». Неожиданное открытие предполагает, что черные дыры не просто пассивно пользуются своей гравитацией, чтобы поглотить все, что приближается к горизонту событий. Вместо этого, они активно формируют условия для своей «космической трапезы».
В ходе недавнего исследования ученые обратились к данным семи скоплений галактик, каждое из которых имеет в центре массивную черную дыру. Главным инструментом стала рентгеновская обсерватория «Чандра», чьи наблюдения были обработаны с помощью инновационного метода анализа изображений – GMCA (General Morphological Component Analysis, Анализ общих морфологических компонент). Этот метод позволил выделить пространственную и спектральную информацию из рентгеновских данных. Сопоставив полученные результаты с трехмерными картами Вселенной, созданными инструментом MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) на Очень Большом Телескопе (VLT), астрономы обнаружили протяженные волокна газа, различающиеся по температуре – как горячие, так и более прохладные.
Обнаруженные газовые структуры стали подтверждением существовавшей ранее гипотезы о «кулинарных» способностях черных дыр. Известно, что мощная гравитация черной дыры формирует аккреционный диск – вращающийся вихрь из газа, пыли и плазмы, который постепенно затягивается в недра черной дыры. Однако, часть вещества, поглощаемого черной дырой, выбрасывается из полюсов в виде мощных струй – астрофизических "джетов".
Иллюстрация, демонстрирующая общую теорию относительности Эйнштейна: вещество окружает черную дыру и выбрасывается из полюсов в виде струй. Источник: НАСА
Анализ газовых волокон, проведенный с помощью «Чандры» и VLT, показал, что именно эти "джеты", ударяясь о горячий газ, окружающий черную дыру, формируют полости, которые впоследствии заполняются более холодным газом. Оказавшись в непосредственной близости от черной дыры, этот охлажденный газ под действием гравитации втягивается в аккреционный диск, становясь следующим «блюдом» в космическом меню черной дыры. Таким образом, черная дыра активно участвует в процессе подготовки своей «пищи», создавая условия для дальнейшего поглощения материи.
В НАСА подчеркивают, что это открытие не только расширяет наше понимание «аппетитов» черных дыр, но и может пролить свет на процессы звездообразования. Считается, что звезды рождаются в так называемых «звездных яслях», которые формируются из конденсирующихся волокон холодного газа. Изучение самых загадочных и темных объектов во Вселенной, какими являются черные дыры, может неожиданно привести к разгадке секретов появления света в космосе.
