Учёные обнаружили, что структура материи вокруг сверхмассивных чёрных дыр непостоянна и менялась на протяжении истории Вселенной. Это ставит под сомнение устоявшиеся законы физики квазаров — самых ярких объектов в космосе.
Что изучали и что думали раньше?
Объектом исследования стали квазары — активные ядра галактик, питаемые чёрными дырами. Падающая на чёрную дыру материя разогревается и испускает мощное ультрафиолетовое излучение. Часть этого света сталкивается с облаком высокоэнергетических частиц («короной») и преобразуется в ещё более мощное рентгеновское излучение.
На протяжении почти 50 лет считалось, что связь между этими двумя типами излучения (ультрафиолетовым и рентгеновским) неизменна и универсальна для всех квазаров, в любое время. Это было основой для понимания физики чёрных дыр.
Что обнаружили теперь?
Проанализировав огромный массив данных с телескопов eROSITA и XMM-Newton, учёные выявили неожиданный факт: эта связь не является постоянной.
- В молодой Вселенной (когда её возраст был примерно вполовину меньше нынешнего) соотношение излучений было иным, чем в нашей, современной части космоса.
- Это означает, что структура и физические процессы в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр эволюционировали со временем.
Почему это открытие так важно?
- Под вопросом — фундаментальные модели. Открытие ставит под сомнение наши представления о том, как растут и излучают сверхмассивные чёрные дыры. Их внутреннее устройство, видимо, сложнее и изменчивее, чем считалось.
- Проблема для космологии. Квазары использовали как «стандартные свечи» — инструменты для измерения расстояний во Вселенной и изучения тёмной энергии (той загадочной силы, что ускоряет расширение космоса). Если их свойства меняются со временем, то все расчёты, основанные на их неизменности, требуют серьёзного пересмотра и введения поправок.
- Новые вопросы. Теперь учёным предстоит выяснить, почему и как менялись свойства квазаров. Что именно эволюционировало: размер или форма аккреционного диска, свойства короны, или что-то ещё?
Это открытие — яркий пример того, как новые данные и технологии заставляют нас переписывать учебники по астрофизике. Вселенная снова доказала, что она сложнее и интереснее наших самых смелых теорий.