Безпрецедентна активність чорної діри спантеличила вчених

У дві тисячі двадцять другому році вчені зробили цікаве відкриття. Вони виявили, що з околиць чорної діри викидається купа матеріалу... через ДВА РОКИ після того, як чорна діра розірвала зірку на шматки! Це перший випадок в історії, коли ми спостерігаємо щось подібне, тому розберемося, що сталося. Жовтень дві тисячі вісімнадцятого року. Уся ця історія сталася в галактиці, розташованій на відстані шістсот шістдесят п'ять мільйонів світлових літ від нас. Одна зірка підійшла надто близько до чорної діри і була з'їдена. Звучить страшнувато, але для астрономів звичайна справа. Такі сумні події відбуваються постійно. Коли зірка виявляється з'їденою, це називається подією приливної руйнації.

Спалах від цієї трапези зафіксували автоматичні прилади, які спостерігали за небом. Нічого незвичайного — комп'ютер склав звіт: «Подія припливної руйнації в галактиці бла-бла-бла. Ми назвемо цю подію Ей Ті дві тисячі вісімнадцять ейч уай зет». Така офіційна назва події. Але ми називатимемо його просто «Джетті». Це скорочення від жартівливої ​​назви "Джетті МакДжетФейс" - його запропонувала авторка відкриття Іветта Цендес. Отже, вчені помітили подію приливної руйнації. Радіотелескопи, як завжди, почали стежити за тим, чи не відбувся після нього так званий «відтік». За цим завжди слідкують після події припливної руйнації. Але, спостерігаючи за чорною діркою кілька днів і нічого не побачивши, вони здалися. Після вісімдесяти відсотків таких подій не відбувається відтоків. Загалом радіотелескопи вирішили не витрачати свій дорогоцінний час і перейшли до інших важливих речей.

Якийсь час стояла тиша. А потім... Червень дві тисячі двадцять першого року, через три роки. Дозвольте уявити вам героїню нашої історії, Іветту Цендес – наукового співробітника Центру астрофізики. Цендес і її команда вирішили перевірити, як справи з нічним небом. Вони почали вивчати дані про кілька десятків подій приливної руйнації, що сталися за останні два-три роки. Все було нормально та стабільно, як раптом Цендес помітила щось дивне.

У місці, яке так довго було спокійним, з'явилася яскрава пляма! Без жодної причини нічне небо біля чорної діри знову засвітилося, хоча вона не з'їла нічого нового. Що це було?
Цендес тричі перевіряла ще раз координати. Можливо, це просто помилка? Але ні, всі дані вказували на одне: після трьох років мовчання біля чорної діри щось сталося... То був відтік. І він з'явився не тільки. Дані показали, що відтік виник на півроку раніше - у листопаді дві тисячі двадцятого року! Цендес вирішила будь-що-будь вивчити це явище. Вона писала всім підряд, запитуючи масу даних, результати спостережень у рентгенівському випромінюванні тощо.

Не було б нічого незвичайного, якби чорна дірка «виплюнула» щось одразу після поїдання зірки. Таке відбувається у двадцяти відсотках випадків. Дивним було те, що вона мовчала цілих два роки. Іветта та її команда вирішили порівняти Джетті з іншими подібними подіями. Вони взяли безліч сигналів — як тих, які вважалися «нормальними», так і тих, що «запізнюються». Найдовша відома затримка становила близько трьох місяців. І тут вони натрапили на дуже дивні дані. Мало того, що цей яскравий потік виник через два роки після поїдання зірки... Він поширювався з неймовірною швидкістю! Всі інші сигнали — навіть той, який вважався найяскравішим з них, — були стабільними та спокійними. Але сигнал Джетті був диким. Начебто він включився в гонку на другому колі і випередив решту спортсменів за лічені секунди!

Дослідження продовжились. Інший міжнародний космічний центр надіслав Цендес свої спостереження — багаточастотні дані про цей відтік. Щиро кажучи, ми, звичайні люди, мало що тут зрозуміємо... Але радіоастрономи знайдуть це божевільним. Спочатку, коли з'явився відтік, весь спектр його частот стабільно йшов нагору... Так і має бути. Але потім у березні-квітні дві тисячі двадцятого року низькі частоти чомусь почали «падати». Причому це сталося дуже швидко — всього за місяць! «Добре, – скажете ви. - І що це значить?" Гарне питання! Ми гадки не маємо. Вчені зараз можуть лише сказати: "Ну, це дивно". Нічого подібного до таких сигналів раніше не відбувалося.

Все це було незвичайно та загадково, тому фахівці продовжили вивчати відтік. Цендес каже, що зараз вони мають дві теорії про його форму. Перша: це сфера, яка раптово з'явилася і почала зростати у всіх напрямках. Другий: це струмінь, який вистрілив поблизу чорної дірки як сплеск води. Істина, швидше за все, десь посередині... Однак найбожевільніше полягає в тому, що швидкість Джетті залежно від її форми може досягати від двадцяти до шістдесяти відсотків швидкості світла — найшвидшої у Всесвіті! Жоден подібний сигнал ніколи не був настільки швидким. Вчені навіть не припускали, що таке можливе. Переходимо до очевидного питання: «ЧОМУ це відбувається?» Насправді, ніхто не знає. Але буде дуже цікаво послухати, які теорії вигадають вчені. Поки що ми маємо кілька версій. Найочевидніша їх говорить, що сталося щось, зване «зміною стану».

Багато хто з нас думає, що процес «поїдання зірки» виглядає так. Якась зірка пролітає повз чорну дірку. Чорна діра починає засмоктувати її з шаленою силою. Бідолашна зірка намагається вирватися, але зазнає невдачі, і чорна діра пожирає її. Але насправді все інакше. Ви, мабуть, бачили ефектні фотографії чорних дірок в інтернеті. Зазвичай на них зображено саму чорну дірку і величезний диск світла навколо неї. Це називається «акреційний диск». Він складається зі світла, газу та різних частинок. Коли чорна діра починає пожирати зірку, вона по суті поглинає матеріал зірки у свій акреційний диск. Ви колись бачили, як роблять цукрову вату? Струмінь цукру поступово намотується на паличку, поки не виходить велика апетитна хмара. Чорні дірки роблять щось подібне, але навпаки. Вони всмоктують струмінь зірки, поки той повністю не «розсмокчеться».

У той же час, тільки дуже невелика частина зірки фактично засмоктується в чорну дірку. Приблизно половина її потрапляє до акреційного диска, а інша половина просто відлітає в нікуди. То що сталося у випадку Джетті? Ось теорія: чорна діра намагалася з'їсти зірку, але трохи переоцінила себе. Мабуть, вона була надто голодною. На її подив, там виявилося дуже багато матеріалу. Вона передумала, і зі свого звичайного стану акреційний диск перетворився на потік. Чорна діра їла надто швидко, подавилася і відринула залишки зірки. Ось чому не варто поспішати під час їжі. Звучить весело, але, я думаю, ви вловили ідею. Знову ж таки, це тільки теорія, а не остаточна відповідь. Вчені вже спостерігали щось таке у невеликих чорних дірок. То чому б подібному не статися із надмасивною чорною діркою?

Проте дещо не сходиться. Наприклад, якби ця теорія була вірна, ми побачили б яскравий спалах у рентгенівських променях — але його не було. Крім того, чому чорна діра «подавилася» зіркою лише через два роки? Поки що вчені можуть тільки ворожити. Цендес сказала, що було смішно дивитися на спантеличені особи теоретиків, коли вона показувала їм ці дані. Вона знайшла щось, що вони не могли пояснити! Цендес розповіла повну історію цього відкриття Reddit і опублікувала в офіційних звітах. Вона зізналася, що дуже рада нарешті поділитися своїм відкриттям зі світом — вона натякала на нього протягом кількох місяців, але для підтвердження їй потрібні були інші вчені. Що це все означає? Те, що наші знання — лише крапля у величезному океані правди про космос. І що більше ми дізнаємося, то більше запитань у нас виникає. Сподіватимемося, що одного разу ми зможемо на них відповісти.