Древний квазар нарушает правила поглощения материи черными дырами.
Астрономы обнаружили древнюю черную дыру, которая нарушает два важных правила Вселенной, считавшиеся ранее незыблемыми. Она не только превышает "предел скорости" роста черных дыр, но и генерирует экстремальное рентгеновское и радиоизлучение – две особенности, которые, как предполагается, не могут сосуществовать. Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
Как пишет livescience.com, этот объект – квазар, известный как ID830 – представляет собой чрезвычайно яркую и активную сверхмассивную черную дыру, которая испускает огромные струи излучения из своих полюсов. Он уже весил 440 миллионов солнечных масс около 12 миллиардов лет назад, когда Вселенная была примерно на 15% моложе своего нынешнего возраста.
Черные дыры притягивают газ и пыль, и этот материал накапливается во вращающемся аккреционном диске. Гравитация притягивает материал из диска в чёрную дыру, но падающий материал создаёт радиационное давление, которое выталкивает его наружу и препятствует падению большего количества вещества. В результате чёрные дыры сдерживаются саморегулирующимся процессом, называемым пределом Эддингтона.
При этом, когда исследователи рассчитали скорость роста ID830, то оказалось, что объект аккрецирует массу примерно в 13 раз превышающую предел Эддингтона, из-за внезапного притока газа. Возможно, это произошло, когда ID830 разорвал и поглотил небесное тело, приблизившееся к нему слишком близко.
"Для сверхмассивной черной дыры такой массы, как ID830, потребовалась бы не обычная (главная) звезда, а более массивная звезда-гигант или огромное газовое облако", – сообщила Live Science по электронной почте соавтор исследования Сакико Обучи. Подобные сверхэддингтоновские фазы могут быть невероятно короткими, так что, как добавила Обучи, "ожидается, что эта переходная фаза продлится примерно 300 лет".
ID830 также одновременно демонстрирует радио- и рентгеновское излучение. Эти две особенности, как ожидается, не могут сосуществовать, потому, что считается, что сверхэддингтоновская аккреция подавляет такое излучение.
Ученые отмечают, что необычное поведение ID830 демонстрирует, как сверхмассивные черные дыры могут регулировать рост галактик в ранней Вселенной. Когда черная дыра поглощает материю на уровне сверхэддингтоновского предела, энергия от ее излучения может нагревать и рассеивать материю в межзвездной среде – газе между звездами – подавляя звездообразование. В результате древние сверхмассивные черные дыры, такие как ID830, могли стать массивными за счет своих галактик-хозяев.
Ранее астрономы зафксировали, как гравитация черной дыры Whippet разорвала массивную звезду, как будто "готовила перекус на обед".