Ученые обнаружили вокруг черной дыры... пончик

Астрономы смогли пронаблюдать образование "пончика" вокруг черной дыры. Исследователи изучали характеристики аккреционного диска - материи, падающей на черную дыру, - в бинарной системе, состоящей из черной дыры и обращающейся вокруг нее звезды. Статья ученых опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters. Ее основная суть изложена в пресс-релизе Космического центра Годдарда при NASA.

Объектом исследования ученых была бинарная система GX 339-4 в созвездии Жертвенника на расстоянии 26 тысяч световых лет от Земли. GX 339-4 состоит из черной дыры массой около десяти солнечных и звезды, масса которой приблизительно равна массе Солнца. Звезда обращается вокруг дыры с периодом 1,7 дня. Подобные бинарные системы периодически испускают потоки рентгеновского излучения и материи. Это происходит по мере падения материи звезды на черную дыру и ее разогревания.

Когда дыра особенно активно "ворует" газ звезды, он накапливается в непосредственной близости от горизонта событий - границы черной дыры. При сокращении потока газа аккреционный диск "отступает" от горизонта событий. Иными словами, диск всегда имеет форму пончика, однако периодически диаметр его отверстия должен увеличиваться. До выхода новой работы астрономам не удавалось непосредственно пронаблюдать этот процесс.

В ходе исследования ученые наблюдали GX 339-4 при помощи орбитальной рентгеновской обсерватории Suzaku и телескопа NASA Rossi X-ray Timing Explorer. В момент наблюдения система была относительно неактивна и испускала слабые потоки рентгеновских лучей. Измерив спектральные характеристики излучения, испускаемого ионами железа, ученые на основе этих измерений смогли определить размер центральной полости аккреционного диска. Оказалось, что в период максимально активного поглощения дырой газа, ее внутренний край отходит от горизонта событий приблизительно на 30 километров. В минимуме активности это расстояние составляет около 1000 километров.

Совсем недавно другой коллектив авторов исследовал еще один необычный аспект "жизни" черных дыр. Эти объекты часто располагаются в центральной части галактик. Ученые показали, что черные дыры способны сами создавать себе звездные дома.