Черна дупка расте с една от най-бързите скорости, регистрирани някога. Това откритие на екип астрономи, работещи с рентгеновата обсерватория "Чандра" на НАСА може да помогне да се обясни как някои черни дупки могат да достигнат огромни маси сравнително бързо след Големия взрив.
Черната дупка има около милиард пъти масата на нашето Слънце и се намира на около 12,8 милиарда светлинни години от Земята, което означава, че астрономите я виждат само 920 милиона години след началото на Вселената. Тя произвежда повече рентгенови лъчи от всяка друга черна дупка, наблюдавана през първите милиард години от съществуването на Вселената.
Черната дупка захранва това, което учените наричат квазар - изключително ярък обект, който засенчва цели галактики. Източникът на енергия на това светещо чудовище са огромните количества материя, която се движи около черната дупка и навлиза в нея.
Въпреки че същият екип я е открил преди две години, през 2023 г. са били необходими наблюдения от "Чандра", за да се открие какво отличава този квазар, RACS J0320-35. Рентгеновите данни показват, че тази черна дупка изглежда расте със скорост, надвишаваща нормалната граница за тези обекти.
"Беше малко шокиращо да видя как тази черна дупка расте с бързи темпове", разказва Лука Игина (Luca Ighina) от Центъра за астрофизика | Харвард и Смитсониън в Кеймбридж, Масачузетс, който ръководи изследването, публикувано в The Astrophysical Journal Letters.
Когато материята е привлечена към черна дупка, тя се нагрява и произвежда интензивно лъчение в широк спектър, включително рентгенови лъчи и оптична светлина . Това лъчение създава налягане върху падащия материал. Когато скоростта на падащия материал достигне критична стойност, налягането на радиацията уравновесява гравитацията на черната дупка и материята обикновено не може да пада навътре по-бързо. Този максимум се нарича граница на Едингтън.
Учените смятат, че черните дупки, които растат по-бавно от границата на Едингтън, се раждат с маси от около 10 000 слънца или повече, за да могат да достигнат милиард слънчеви маси в рамките на милиард години след Големия взрив – както е наблюдавано в RACS J0320-35. Черна дупка с толкова висока маса при раждане може да е пряк резултат от екзотичен процес: колапс на огромен облак от плътен газ, съдържащ необичайно малки количества елементи, по-тежки от хелий, условия, които може да са изключително редки.
Ако RACS J0320-35 наистина расте с висока скорост – оценена на 2,4 пъти границата на Едингтън – и го е правила за продължителен период от време, нейната черна дупка би могла да е започнала по по-конвенционален начин, с маса по-малка от сто слънца, причинена от имплозията на масивна звезда.
"Като знаем масата на черната дупка и изчислим колко бързо расте, можем да изчислим назад, за да оценим колко масивна е могла да е била тя при раждането си", обяснява съавторът Алберто Морети (Alberto Moretti) от INAF-Osservatorio Astronomico di Brera в Италия. "С това изчисление вече можем да тестваме различни идеи за това как се раждат черните дупки."
За да разберат колко бързо расте тази черна дупка (между 300 и 3000 слънца годишно), изследователите сравняват теоретичните модели с рентгеновите данни за спектъра, получен от "Чандра", който дава количествата рентгенови лъчи при различни енергии. Изследователите откриват, че спектърът на "Чандра" съвпада много добре с това, което са очаквали от модели на черна дупка, растяща по-бързо от границата на Едингтън. Данните от оптична и инфрачервена светлина също подкрепят тълкуването, че тази черна дупка натрупва маса по-бързо, отколкото позволява границата на Едингтън.
"Как Вселената е създала първото поколение черни дупки?", се пита съавторът Томас Конър (Thomas Connor), също от Центъра за астрофизика. "Това остава един от най-големите въпроси в астрофизиката и този обект ни помага да намерим отговора."
Друга научна загадка, разгадана от този резултат, се отнася до причината за появата на струи частици (джетове), които се отдалечават от някои черни дупки със скорост, близка до скоростта на светлината, както се вижда в RACS J0320-35. Джет като този са рядкост за квазарите, което може да означава, че бързият темп на растеж на черната дупка по някакъв начин допринася за създаването на тези струи.
Справка: Luca Ighina et al, X-Ray Investigation of Possible Super-Eddington Accretion in a Radio-loud Quasar at z = 6.13, The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/aded0a
Източник: Chandra finds black hole that's growing at 2.4 times the Eddington limit, Lee Mohon, NASA
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
helper68
Използването на смартфон в тоалетната е свързано с 46% по-висок риск от хемороиди
YKoshev
Доколко съвместими са минерално-суровинният отрасъл и чистата околна среда?
Козон
Мистериозен череп на гръцки хоминин е датиран на поне 286 000 години
Peter Petrov
След многократни експлозии нов тест за мегаракетата на Мъск