Лучшее в 2021 году: 5 открытий и исследований, связанных с черными дырами
Астрофизика стремительно развивается и ученые открывают множество новых фактов. Самые любопытные открытия и исследования 2021 года в области изучения черных дыр – в подборке «Профиля».
Самая быстро вращающаяся черная дыра
В феврале 2021 года физики пересмотрели свои оценки черной дыры, находящейся в созвездии Лебедь, сообщает Live Science. Она была обнаружена около 60 лет назад. Новые оценки позволили специалистам установить, что масса черной дыры в системе Лебедь X-1 на 50% больше, чем считалось ранее. Она в 21 раз превышает массу Солнца и вращается на скорости, близкой к скорости света – быстрее любого другого изученного массивного объекта. Черная дыра в Лебеде X-1 находится на расстоянии примерно 7200 световых лет от нас и медленно поглощает голубую сверхгигантскую звезду-компаньон, предоставляя исследователям уникальную возможность изучения подобных процессов.
Астрофизики смоделировали «спагеттификацию» звезды
Когда звезда приближается слишком близко к краю черной дыры, гравитационные силы разрывают ее на длинные «нити», которые постепенно втягиваются внутрь черной дыры. Этот процесс астрофизики называют «спагеттификацией». По мере того, как звездный материал нагревается за счет трения, он начинает излучать световые волны, что позволяет астрономам запечатлеть процесс во всей красе.
В мае 2021 года исследователи впервые заметили звезду, которая была «спагеттифицирована» и поглощена черной дырой, весящей в 30 млн раз больше, чем Солнце, и расположенной в центре галактики в 750 млн световых лет от Земли. Помимо сбора важных данных о процессе поглощения звезд черными дырами наблюдения помогли ученым создать эффектную визуализацию поглощения звезды.
Ученые наблюдали слияние черной дыры и нейтронной звезды
В июне сотрудники Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO), расположенной в США, объявили, что впервые видели слияние черных дыр с компактными объектами, называемыми нейтронными звездами. Нейтронные звезды являются одним из возможных результатов смерти массивной звезды: в этом случае звезда взрывается как сверхновая и превращается в компактное сверхмассивное тело.
В LIGO и раньше видели намеки на возможное слияние черной дыры и нейтронной звезды. Но только в 2021 после изучения двух сигналов удалось получить доказательства, что такое слияние происходит. Оба обнаружения произошли в январе 2020 года с разницей примерно в 10 дней. В первом случае черная дыра примерно в шесть раз больше массы Солнца «пожирала» нейтронную звезду, превышающую массу Солнца в полтора раза. Во втором случае ученые наблюдали слияние черной дыры, по массе в девять раз превышающей Солнце, и нейтронной звезды, превышающей его массу всего в два раза.
Обнаружены самые близкие к Земле черные дыры
В декабре 2021 года телескопы зафиксировали свидетельства существования пары черных дыр в созвездии Водолея, на расстоянии около 89 млн световых лет от Земли. Это ближайшие к нашей планете черные дыры. Обе они относятся к «тяжеловесам»: большая имеет массу в 154 млн раз больше солнечной, а меньшая в 6,3 млн раз массивнее нашей звезды. Они вращаются вокруг друг друга на расстоянии всего 1600 световых лет и, похоже, сольются в одну гигантскую черную дыру через 250 млн лет, полагают ученые.
Черная дыра, слишком большая для своей галактики
В центре крошечной галактики Льва I, которая в 50 раз меньше нашей и вращается вокруг нее на расстоянии 820 тыс. световых лет, есть черная дыра. По массе она почти равна находящейся в центре галактики Млечный Путь. Астрономы пока не могут установить, откуда в такой маленькой галактике возникла столь большая черная дыра. В ближайшие годы специалистам предстоит ответить на этот вопрос.