Астрономы пронаблюдали как черная дыра «потянула» пространство-время

В недавнем выпуске журнала Nature была опубликована статья международного коллектива астрономов, посвященная необычному поведению джета, исходящего из тесной двойной системы V404 Лебедя. Она расположена в одноименном созвездии на расстоянии 7800 световых лет от Солнца.

Система V404 Лебедя состоит из черной дыры звездной массы и обычной звезды. Из-за близости, черная дыры постепенно перетягивает на себя вещество компаньона. В результате, вокруг нее формируется аккреционный диск. Часть его материи поглощается черной дырой, а часть выбрасывается наружу в виде джета — узкой струи плазмы, движущейся со скоростью составляющей 60% от скорости света.

Иногда V404 Лебедя производит яркие вспышки. Во время последнего всплеска активности в 2015 г. массив из 10 радиотелескопов VLBA выполнил серию наблюдений системы. В их ходе, астрономы обнаружили необычный феномен: многократное изменение направления джета V404 Лебедя в течение очень коротких промежутков времени, измеряемых минутами.

Как правило, направление джетов или не меняется, или меняется медленно. По мнению ученых, необычное поведение V404 Лебедя объясняется эффектом Лензе – Тирринга. Согласно Общей теории относительности, он возникает, когда вращающееся массивное тело увлекает за собой само пространство-время. В результате, все объекты вокруг также вынуждены двигаться по кругу в ту же сторону.

По словам исследователей, в системе V404 Лебедя ось вращения черной дыры смещена относительно плоскости орбиты звезды-компаньона. Это приводит к тому, что эффект Лензе – Тирринга деформирует внутреннюю часть диска и тянет ее за собой. В результате, в его центре формируется наклоненная часть, похожая на пончик. Она «распухает» от большого нагрева и давления излучения, но по размеру достаточно мала. Ее диаметр составляет всего несколько тысяч км. Так как джет формируется в непосредственной близи от черной дыры, то наклоненная внутренняя часть «перенаправляет» его в разные стороны.

 

Эффект Лензе – Тирринга — единственный механизм, который смогли предложить исследователи, чтобы объяснять отклонения джета V404 Лебедя. Стоит отметить, что при исследованиях активных ядер галактик со сверхмассивными черными дырами ученые уже находили признаки изменения направления джетов. Раньше их поведение объяснилось наличием второй сверхмассивной черной дыры. Но не исключено, что речь идет о таком же эффекте.