Используя новейшие методы рентгеновской спектроскопии, американские исследователи провели беспрецедентно точный анализ процессов, происходящих в непосредственной близости от горизонта событий вращающейся сверхмассивной чёрной дыры. Результаты позволили «увидеть» искажения пространства-времени и движение вещества в экстремальных условиях.
Что изучали?
Объектом исследования стала галактика MCG–6-30-15 (в 120 млн световых лет от Земли), в центре которой находится чёрная дыра массой в 2 миллиона раз больше Солнца. Галактика давно привлекала внимание резкими колебаниями рентгеновского излучения, но только теперь удалось понять их природу.
Ключевые открытия
- «Растянутая» линия железа: В спектре рентгеновского излучения обнаружена сильно деформированная линия железа. Это прямое доказательство мощнейшей гравитации и релятивистских эффектов:
Газ, вращающийся на краю чёрной дыры, движется с колоссальной скоростью.
Из-за эффекта Доплера и гравитационного красного смещения спектральная линия «растягивается» — аналогично тому, как меняется звук сирены проезжающей машины. - Мощное отражение у горизонта событий: Рентгеновское излучение, отражённое от вещества у самого горизонта событий, в 50 раз интенсивнее, чем излучение от вещества дальше от дыры. Это подтверждает, что основной сигнал рождается именно в самой экстремальной зоне.
- Мощные газовые потоки: Обнаружены как минимум пять областей, из которых чёрная дыра выбрасывает мощные потоки газа (джеты), возникающие при поглощении материи. Эти джеты могут как стимулировать, так и подавлять звёздообразование в галактике, играя ключевую роль в её эволюции.
Значение исследования
Работа предоставляет уникальные наблюдательные данные для проверки Общей теории относительности Эйнштейна в условиях сильнейшей гравитации. Она также помогает понять, как сверхмассивные чёрные дыры влияют на эволюцию своих галактик, перераспределяя энергию и вещество.
Таким образом, учёным удалось не просто «сфотографировать» окрестности чёрной дыры, а провести её детальную «рентгеновскую диагностику», раскрывающую физику самых экстремальных процессов во Вселенной.