Эта сверхмассивная черная дыра убегает в космос с хвостом из звезд
С помощью космического телескопа Хаббл, наблюдая за карликовой галактикой RCP 28, расположенной в 7,5 миллиардах световых лет от Земли, исследователи обнаружили загадочную светящуюся газовую полосу, блуждающую в межзвездном пространстве.
Последующие наблюдения с помощью телескопа Кека на Гавайях позволили им оценить длину полосы в 200 000 световых лет, что в два раза превышает длину Млечного Пути. Предполагается, что она состоит из сжатого газа, в котором активно формируются звезды, и вытягивается выходящей в космос сверхмассивной черной дырой, масса которой примерно в 20 миллионов раз больше массы Солнца.
В то время как хвост из формирующегося газа и звезд направлен к центру галактики, черная дыра удаляется от сердца родной галактики с огромной скоростью 5,6 млн км/ч (в 4500 раз больше скорости звука), утверждают исследователи. Это открытие является первым наблюдательным доказательством того, что сверхмассивные черные дыры могут выбрасываться из своих галактик и оказываться блуждающими в межзвездном пространстве.
Хвост из газа и звезд, который не является релятивистской струей
В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Если они активны, эти чудовищные небесные объекты выбрасывают струи вещества с релятивистскими скоростями, которые наблюдаются как полосы света при высоких энергиях. Они называются релятивистскими струями, и в настоящее время проводится несколько исследований, чтобы понять их происхождение, динамику и эволюцию.
Поскольку безымянная полоса, обнаруженная на снимках Хаббла, могла напоминать такую струю, обнаружившая ее команда под руководством профессора Йельского университета Питера ван Доккума провела дальнейшее исследование. Он обнаружил, что она не имеет признаков обычной релятивистской струи, выходящей из активной черной дыры в центре галактики.
- Обычно релятивистская струя становится все тусклее и тусклее, чем дальше от галактики, из которой она исходит. Этот своеобразный “хвост” убегающей черной дыры, напротив, становится тем заметнее, чем дальше удаляешься от системы, из которой она, по-видимому, была родом.
- Джеты, запускаемые черными дырами, расходятся веером от своего источника, в то время как этот след, похоже, остается линейным.
Команда пришла к выводу, что объяснение, которое лучше всего подходит для этого хвоста газа и новорожденных звезд, — это сверхмассивная черная дыра, которая, будучи каким-то образом выброшенной из своей родной галактики, утащила с собой часть окружающего ее газа. Теперь этот газ сжимается до такой степени, что вызывает звездообразование.
Выброс сверхмассивной черной дыры
После подтверждения факта выброса сверхмассивной черной дыры возникает следующий вопрос: как такой объект смог покинуть свою галактику? Ван Доккум пытается объяснить это следующим образом:
Наиболее вероятный сценарий, объясняющий все, что мы видели, — это рогатка, вызванная взаимодействием трех тел. Когда три тела с одинаковой массой взаимодействуют гравитационно, это взаимодействие не приводит к стабильной конфигурации, а обычно к образованию бинара и выбросу третьего тела.
Это может означать, что убегающая черная дыра когда-то была частью редкой бинарной системы сверхмассивных черных дыр. Позже, возможно, во время галактического слияния, в нее вторглась третья сверхмассивная черная дыра, что вызвало выброс одного из предыдущих обитателей.
Даже принимая во внимание эту гипотезу, ученые все еще не могут с уверенностью сказать, насколько распространены эти убегающие черные дыры. Их предсказывали в течение десятилетий, но ни одна из них никогда не наблюдалась, даже косвенно, несмотря на то, что большинство астрофизиков-теоретиков убеждены, что существует множество таких дыр, которые нам еще предстоит обнаружить.
Конечно, объясняет ван Доккум, необходимы дальнейшие наблюдения за этим странным хвостом газа и звезд, чтобы с прямыми доказательствами установить наличие сверхмассивной черной дыры в его конце.
