Гибнущие звезды указали на огромную скорость вращения черной дыры

Сверхмассивная черная дыра в центре далекой галактики вращается вокруг своей оси рекордно быстро, достигая половины скорости света и разрушая соседние звезды. 

Как и у многих других галактик, в центре расположенной в 290 световых годах от нас PGC 043234 находится сверхмассивная черная дыра. Еще несколько лет назад обнаружилось, что совсем рядом с ней движется звезда (ASASSN-14li): ускоряемая и раздираемая гравитацией черной дыры, она испускает рентгеновское излучение, регистрируемое нашими инструментами. Такие наблюдения Дхирадж Пашам (Dheeraj Pasham) из Массачусетского технологического института и его коллеги из США и Европы провели с помощью целого набора рентгеновских телескопов, – как наземных, так и космического Chandra.

В статье, опубликованной в журнале Science, ученые обращают внимание на мощные рентгеновские вспышки, которые в течение более чем 450 дней появлялись в системе ASASSN-14li каждую 131 секунду, исходя из области близ горизонта черной дыры. Их действие временно увеличило общую светимость ASASSN-14li в рентгеновском диапазоне на целых 40 процентов. Астрономы объясняют это присутствием здесь еще одной звезды, успевшей совершить за это время порядка 300 тыс. оборотов.

По новому предположению, первая звезда, действительно, попала в слишком тесные объятия сверхмассивной черной дыры и оказалась распылена действием приливных сил. Часть ее вещества упала к горизонту событий, создавая нехарактерное для «чистых» черных дыр сильное излучение в рентгене. Однако другая часть оказалась выброшена на стабильную орбиту вокруг дыры, – где уже находилась еще одна звезда, небольшая и плотная. Облако материи, окружающее эту карликовую звезду и видно, как дополнительные яркие вспышки каждые 131 секунду – как только звезда делает оборот по орбите.

Установив ее скорость и зная массу сверхмассивной черной дыры (около миллиона солнц), авторы сумели оценить и вращение самой дыры. Она превышает 600 млн км/ч – или около 170 тыс. км/с, немного превышая половину от скорости света. Вся тяжелая, большая – радиус ее горизонта событий примерно в 300 раз больше земного – черная дыра вращается, делая полный оборот всего за две минуты. «Это не запредельно быстро – известны черные дыры, вращающиеся и на скорости около 99 процентов световой, – говорит Дхирадж Пашам. – Но зато это впервые, когда вращение черной дыры установлено по вспышкам, вызываемым приливными силами».