Относительно небольшая черная дыра производит чрезвычайно сильные струи, создавая огромный пузырь горячего газа. И струи и пузырь являются самыми большими из когда-либо обнаруженных. Но самая необычная особенность этой замечательной черной дыры не ее производство энергии, а то как она испускает энергию.

«Выход энергии внушителен, но сопоставим с яркостью X-лучей так называемых ультралюминесцентных рентгеновских источников,» сказал Манфред Пэкалл (Manfred Pakull), ведущий автор новой статьи, опубликованной на этой неделе 7 июля в журнале Nature. «Представление о том, что существуют тяжеловесы, которые генерируют большую часть своей энергии в виде струй (кинетической энергии), а не в виде излучения (фотонов) является относительно новым.»

Черные дыры, как известно, испускают невероятное количество энергии, когда они глотают материю, и большая часть энергии выходит в виде излучения, в основном X-лучей. Но эта новая, уносящая газ, черная дыра, названная S26, показывает, что некоторые черные дыры могут выпустить по крайней мере так много энергии, и возможно намного больше, в форме коллимировавших струй быстро двигающихся частиц.

«Эта черная дыра — только несколько солнечных масс, но является реальной миниатюрной версией самых сильных квазаров и радио-галактик,» сказал Пэкалл, «которые содержат черные дыры с массами в несколько миллионов раз больше, чем масса Солнца.»

Этот объект — микроквазар, который сформирован двумя объектами — или белый карлик, нейтронная звезда или черная дыра, наряду с сопутствующей звездой. Х-лучи образованы материей, «падающей» из одного компонента к другому, и могут произвести струи быстродействующих частиц. Быстрые струи врезаются в окружающий межзвездный газ, нагревая его и вызывая расширяющийся пузырь, сделанный из горячих газовых и ультрабыстрых частиц, сталкивающихся в различных температурах.

Из дюжины микроквазаров, которые были найдены в Галактике Млечного пути, большинство пузырей, являются довольно маленькими, – меньше чем 10 световых лет. Но этот составляет 1000 световых лет в ширину. Плюс этот микроквазар в десятки раз более сильный, чем ранее замеченные.

Используя телескоп ESO и телескоп Chandra X-ray, Пэкалл и его команда смогли наблюдать области, где удар струй в межзвездный газ происходит вокруг черной дыры, и увидеть, что пузырь горячего газа раздувается со скоростью почти одного миллиона километров в час.

Струи одинаково внушительны, приблизительно 300 парсек длиной, и хотя сильные струи были замечены из супермассивных черных дыр, они, как полагали, были менее частыми в небольшом разнообразии микроквазаров.

«Длина струй в NGC 7793 удивительна, по сравнению с размером черной дыры, от которой они исходят,» сказал соавтор Роберт Сория (Robert Soria). «Если бы черная дыра была уменьшена к размеру футбольного мяча, то каждая струя простиралась бы от Земли до орбиты Плутона и дальше».

S26 расположен на расстоянии в 12 миллионов световых лет, в районе спиральной галактики NGC 7793. Исходя из размера и скорости расширения пузыря, астрономы рассчитали, что реактивная деятельность, должно быть, продолжается в течение по крайней мере 200000 лет.

Со всей этой невероятной скоростью и размером какое будущее у этого микроквазара?

«Да, скорость расширения (275 км/с) весьма внушительна, но она уменьшится со временем,» сказал Пэкалл. «Если бы она была намного ниже, скажем 70 км/с, то газ не излучал бы так много оптического света, и мы не смогли бы обнаружить пузырь. Будущее S26 зависит от развития центрального микроквазара, который испускает струи. Я ожидаю, что он может быть активен еще от 100000 до миллиона лет».

Пэкалл добавил, что это новое открытие поможет астрономам понять сходство между маленькими черными дырами, сформированными из взорванных звезд и супермассивными черными дырами в центрах галактик, и он надеется, что эта публикация будет стимулировать больше теоретической работы для того, чтобы ответить на вопрос: «Как черные дыры производят энергию?»

Источник: ESO