Ученые засекли «трапезу» бродячей черной дыры: она поглощала газ
Черная дыра, которая не имеет «прописки» в центре галактики, нашла способ не остаться голодной. Ученые впервые увидели ее специфическую «кормушку».
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Астрономы впервые получили прямые наблюдательные свидетельства необычного способа «питания» блуждающей черной дыры. Объект не находится в центре галактики и движется через межзвездный газ, буквально собирая часть вещества собственной гравитацией. Так появляется плотный газовый след — своеобразный космический шлейф, из которого черная дыра и получает топливо. Исследование опубликовано на портале arXiv.
Речь идет об объекте в карликовой пекулярной галактике UGCA 320 примерно в 20 млн световых лет от Земли. На снимках космического телескопа «Хаббл» он находится за пределами основного диска, где активно рождаются звезды. Наблюдения MUSE, проведенные еще в 2021 году, показали широкие линии излучения водорода — характерный признак аккрецирующей черной дыры.
По этим данным ученые оценили ее массу примерно в 35 тыс. солнечных масс (3,5*104 M⊙). Это не гигант уровня сверхмассивных черных дыр в центрах крупных галактик: объект относится к промежуточному классу, для которого обычно указывают диапазон от 100 до 100 тыс. M⊙.
Черная дыра едет, а газ за ней идет
Здесь начинается самое интересное. У черной дыры в центре галактики обычно есть целый набор способов получать вещество. У одинокой «бродяги» все гораздо сложнее: она находится далеко от плотных газовых резервуаров и лишена многих механизмов, которые направляют вещество к галактическому ядру.
Однако жизнь давно подсказывала выход. Двигаясь сквозь межзвездный газ, черная дыра своим притяжением может стягивать окружающее вещество к себе. Газ, пришедший с разных направлений, собирается позади объекта в более плотную область. Получается гравитационный след (wake), похожий на след от авиалайнера, только движущийся не назад, а вперед.
Механизм известен как аккреция Бонди — Хойла — Литтлтона. Проще говоря, черная дыра не ждет, пока ужин сам приплывет к ней, а собирает его на ходу.
Наблюдения UGCA 320 дали именно ту картину, которую предсказывала теория. Спектроскопия выявила три компонента: разреженный газ перед черной дырой, более плотный газ позади нее и плотные сгустки вещества, связанные с аккреционным потоком.
Нашлась и еще одна любопытная деталь. В 2021 году широкие линии водорода были хорошо заметны, но к июню 2025-го почти исчезли. В июле они частично вернулись, а к апрелю 2026 года снова ослабли. Исследователи предполагают, что плотные сгустки газа периодически проходили по линии зрения и закрывали область, где возникает это излучение.
Почему это важно
Промежуточные черные дыры рассматривают как возможные «семена» будущих сверхмассивных объектов. Но долгое время оставалось неясным, как они могут расти после того, как оказываются вдали от богатых газом центров галактик.
Наблюдение UGCA 320 дает возможный ответ: даже блуждающая черная дыра способна продолжать набирать массу, используя газ, который сама же притягивает по мере движения. Это первый случай, когда такой канал питания удалось увидеть практически в режиме реального времени (с поправкой на расстояние).
Недавно мы рассказали, как астрономы нашли возможную скрытую сверхмассивную черную дыру в знаменитых взаимодействующих галактиках «Антенны».
О везучей звезде, пережившей две встречи с черной дырой, читайте здесь.
космосАстрофизикаПоделиться
