Астрономи виявили стародавню чорну діру, яка порушує два важливих правила Всесвіту, що раніше вважалися непорушними. Вона не тільки перевищує "межу швидкості" зростання чорних дір, але й генерує екстремальне рентгенівське та радіовипромінювання – дві особливості, які, як вважалося, не можуть співіснувати. Дослідження було опубліковано в журналі The Astrophysical Journal.
Як пише livescience.com, цей об'єкт – квазар, відомий як ID830 – являє собою надзвичайно яскраву і активну надмасивну чорну діру, яка випромінює величезні струмені випромінювання зі своїх полюсів. Вона вже важила 440 мільйонів сонячних мас близько 12 мільярдів років тому, коли Всесвіт був приблизно на 15% молодший за свій нинішній вік.
Навіть у чорних дір є межі
Чорні діри притягують газ і пил, і цей матеріал накопичується в обертовому акреційному диску. Гравітація притягує матеріал з диска в чорну діру, але падаючий матеріал створює радіаційний тиск, який виштовхує його назовні і перешкоджає падінню більшої кількості речовини. В результаті зростання чорних дір стримується саморегулюючим процесом, який називається межею Еддінгтона.
При цьому, коли дослідники розрахували швидкість зростання ID830, то виявилося, що об'єкт накопичує масу, яка приблизно в 13 разів перевищує межу Еддінгтона, через раптовий приплив газу. Можливо, це сталося, коли ID830 розірвав і поглинув небесне тіло, що наблизилося до нього занадто близько.
"Для надмасивної чорної діри такої маси, як ID830, потрібна була б не звичайна (головна) зірка, а більш масивна зірка-гігант або величезна газова хмара", – повідомила Live Science електронною поштою співавторка дослідження Сакіко Обучі. Подібні надеддінгтонівські фази можуть бути неймовірно короткими, так що, як додала Обучі, "очікується, що ця перехідна фаза триватиме приблизно 300 років".
ID830 також одночасно демонструє радіо- і рентгенівське випромінювання. Ці дві особливості, як очікується, не можуть співіснувати, тому що вважається, що надеддінгтонівська акреція пригнічує таке випромінювання.
Як зазначають астрономи, незвичайна поведінка ID830 демонструє, як надмасивні чорні діри можуть регулювати зростання галактик у ранньому Всесвіті. Коли чорна діра поглинає матерію на рівні надеддінгтонівської межі, енергія від її випромінювання може нагрівати і розсіювати матерію в міжзоряному середовищі – газі між зірками – пригнічуючи зореутворення. В результаті стародавні надмасивні чорні діри, такі як ID830, могли стати масивними за рахунок своїх галактик-господарів.
Раніше астрономи зафіксували, як гравітація чорної діри Whippet розірвала масивну зірку, ніби "готувала перекус на обід".
