Впервые зафиксирован двойной выброс материи из черной дыры

Черные дыры не просто располагаются где-то в пространстве, постоянно поглощая то, что находится вокруг них. Когда материя вблизи них иссякает, они замирают, ожидая какое-нибудь заблудившееся газовое облако. 

Ранее в этом году ученые объявили об обнаружении двойного джета — впервые за всю историю наблюдений. «Отрыжки» произошли с разницей в 100 тысяч лет, что подтверждает теорию о том, что сверхмассивные черные дыры проходят через циклы гибернации и активности.

Они не удерживают в себе все, что в них попадает, хотя мы привыкли так думать. Когда черные дыры поглощают газ или звезды, они также генерируют мощную струю из частиц с высокой энергией из области, близкой к горизонту событий до точки невозврата.

«Черные дыры — прожорливые едоки, но в то же время им явно не хватает манер за столом, — говорит ведущий исследователь Джули Комерфорд, астроном из Колорадского университета в Боулдере. — Известно множество примеров черных дыр, испускающих одиночные «отрыжки», но мы обнаружили галактику со сверхмассивной черной дырой не с одной, а двумя «отрыжками».

Речь идет о сверхмассивной черной дыре в центре галактики SDSS J1354+1327, или J1354, если говорить кратко. Она находится примерно в 800 миллионах световых лет от Земли и впервые была замечена в данных космической обсерватории «Чандра» в виде очень яркого пятна рентгеновского излучения.

 

 
Команда исследователей сравнила рентгеновские данные «Чандры» со снимками «Хаббла» в видимом свете и обнаружила, что черная дыра окружена плотным облаком из газа и пыли.

«Мы видим, как этот объект пирует, рыгает и спит, а затем снова пирует и опять рыгает, что было предсказано теорией, — говорит Комерфорд. — К счастью, нам удалось наблюдать эту галактику именно тогда, когда мы смогли увидеть свидетельства обоих событий».

Это свидетельство состоит из двух пузырей газа: один над черной дырой, другой — под ней. Это следы выброса частиц после «плотного обеда». Ученым удалось выяснить, что пузыри появились в разное время.

Южный пузырь растянулся на 30 тысяч световых лет от галактического центра, тогда как северный пузырь — только на три тысячи световых лет от него. Такое явление известно как пузыри Ферми, обычно их можно увидеть после обильного поглощения материи черной дырой. Исходя из скорости движения этих пузырей команде удалось подсчитать, что разница между появлением каждого из них — около 100 тысяч лет.

Что же должна поглотить черная дыра, чтобы испустить такие мощные выбросы? Судя по всему, другую галактику. У J1354 есть галактика-компаньон, связанная с ней потоками газа и звезд из-за их столкновения. Черная дыра притянула и поглотила скопления материала второй галактики.

«Эта галактика действительно застала нас врасплох, — говорит докторант Ребекка Невин. — Нам удалось показать, что газ в северной части галактики соответствует расширяющейся границе ударной волны, а газ в южной ее части соответствует более старому выбросу из черной дыры».

У Млечного Пути также есть пузыри Ферми, появившиеся после плотного обеда Стрельца А* — нашей собственной сверхмассивной черной дыры. Астрономы уверены, что подобно тому, как черная дыра J1354 питалась, спала, а потом питалась снова, Стрелец А* также однажды пробудится, чтобы поесть.