Ученые обнаружили космический объект, максимально приблизившийся к горизонту событий

Ученые обнаружили исходящие из ядра галактики, расположенной относительно недалеко от нашего Млечного Пути, вспышки рентгеновского излучения, частота которых постепенно увеличивается. По-видимому, они исходят от белого карлика, который приближается к точке невозврата, называемой горизонтом событий, вращаясь вокруг сверхмассивной черной дыры галактики.

Галактика расположена примерно в 270 миллионах световых лет от Земли. Световой год — это расстояние, которое свет проходит за год, 9,5 триллиона километров.

«Вероятно, это самый близкий объект, который мы когда-либо наблюдали на орбите сверхмассивной черной дыры. Это чрезвычайно близко к горизонту событий черной дыры», — сказала Меган Мастерсон, докторант по физике Массачусетского технологического института и ведущий автор исследования, которое было представлено на заседании Американского астрономического общества в Мэриленде на этой неделе (цитата по Reuters).

Черные дыры — это необычайно плотные объекты с такой сильной гравитацией, что даже свет не может вырваться из них. Хотя их огромная гравитационная сила имеет тенденцию притягивать любые объекты, — такие как звезды, газ и пыль, — которые оказываются слишком близко, исследователи заявили, что, по-видимому, этот белый карлик не совершает смертельный прыжок, а скорее стабилизировал свою орбиту вокруг черной дыры.

Большинство галактик имеют большую черную дыру в своем ядре. Масса черной дыры в новых наблюдениях, названная 1ES 1927+654, примерно в миллион раз больше массы нашего Солнца. Сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути, называемая Стрелец A*, примерно в четыре раза массивнее этой.

Белые карлики являются одними из самых компактных объектов в космосе, хотя и не такими плотными, как черная дыра. Звезды с массой до восьми масс нашего Солнца, по-видимому, обречены стать белыми карликами. В конечном итоге они сжигают весь водород, который используют в качестве топлива. Затем гравитация заставляет их коллапсировать и сбрасывать свои внешние слои на стадии «красного гиганта», в конечном итоге оставляя после себя компактное ядро ​​диаметром примерно с Землю — белого карлика.

Похоже, что этот имеет массу около 10% от массы Солнца, двигаясь со скоростью, близкой к половине скорости света. Он пересекает чрезвычайно высокоэнергетическую среду вокруг черной дыры и производит рентгеновские вспышки, вращаясь по орбите в этой среде. Вспышки изначально становились всё короче и короче, уменьшаясь с каждых 18 минут до семи минут в течение примерно двух лет, поскольку белый карлик всё ближе приближался к черной дыре, а размер его орбиты уменьшался, но затем стабилизировался.

Исследователи подсчитали, что белый карлик вращается вокруг черной дыры на расстоянии, составляющем примерно 5% расстояния, разделяющего Землю и Солнце, или чуть менее 8 миллионов километров. Его орбита стабилизируется, возможно, потому, что внешние слои белого карлика засасываются в черную дыру, обеспечивая отдачу, не позволяющую объекту пересечь горизонт событий и кануть в небытие. Белый карлик на самом деле может пережить это близкое столкновение, добавили они.

Ученые, возможно, смогут подтвердить, что это действительно белый карлик, используя обсерватории следующего поколения, такие как космическая антенна с лазерным интерферометром (LISA) НАСА, которая предназначена для обнаружения колебаний в пространстве-времени, называемых гравитационными волнами.

«Для меня самое интересное в этом результате то, что он предполагает, что объекты могут вращаться очень близко к сверхмассивным черным дырам, и поэтому я надеюсь на совместное обнаружение этих объектов как в рентгеновском свете, так и в гравитационно-волновом излучении с помощью LISA, запуск которого запланирован на 2035 год», — сказала астрофизик Массачусетского технологического института и соавтор исследования Эрин Кара.