За расположившейся в центре галактики PG1211+143 “черной дырой” астрономы наблюдают более двух десятилетий. Её видят такой, какой она была примерно 1,2 миллиарда лет назад.
Галактика PG1211+143 / © Centre de Données astronomiques de Strasbourg / SIMBAD / SDSS.
В 2001 году ученые впервые зафиксировали в рентгеновском спектре галактики признаки мощного выброса ионизированного газа. Впоследствии такие ультрабыстрые выбросы (ultra-fast outflows, UFOs), или «релятивистский ветер», признали характерной чертой активных галактических ядер.
Теорию выбросов изложили Кен Паундс (Ken Pounds) и Ким Пейдж (Kim Page) из Лестерского университета (Великобритания). Проанализировав данные наблюдений, полученных в 2014 году с помощью рентгеновской обсерватории XMM–Newton (велись на протяжении пяти недель) и орбитальной обсерватории Swift (велись на протяжении двух месяцев), описали, как захват вещества “черной дырой” приводит к выбросам из неё избыточного вещества.
В работе, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, они написали, что массивный приток вещества к окрестностям “чёрной диры” добавил ей 10 земных масс. Это дополнительное вещество сформировало вокруг сверхмассивной черной дыры кольцо, положение которого удалось установить по гравитационному красному смещению. А затем, через несколько недель после притока вещества, появился выброс вещества, в количестве большем, чем пришло и движущегося со скоростью около 81 000 километров в секунду. Объяснение этого выброса вещества и есть сущность работы. Всё наблюдаемое объяснили так: когда вещество кольца приблизилось к “черной дыре”, то оно разогрелось до миллионов градусов, а высвобождающаяся гравитационная энергия создала давление излучения, выбрасывающее избыточную массу наружу… (О всяких там релятивистских тонкостях: замедлении времени, запрете на потерю энергии, то бишь фотонов “чёрными дырами”, в данном случае не упомянули, видимо забыли. Ну не вставилась эта чушь в реальное наблюдение…)
Открытие, как отметили его авторы, устанавливает прямую причинно-следственную связь между массивным кратковременным притоком вещества и последующим выбросом.
