Телескоп XRISM обнаружил движение материи вокруг черной дыры
Созданный международными усилиями специально для «охоты» за черными дырами, сверхновыми и темной материей рентгеновский телескоп XRISM уже частично оправдал свое предназначение, пронаблюдав одновременно за галактикой NGC 4151 и Большим Магеллановым облаком. В них удалось увидеть и последствия яркой гибели огромной звезды, и весьма экзотическую черную дыру. А главное — отследить закономерности того, как ведет себя материя в ее окрестностях.
XRISM, запущенный в космос чуть больше года назад при участии ЕКА, JAXA и НАСА, спустя долгие месяцы калибровки наконец приступил к той деятельности, ради которой был создан. Первые научные результаты, правда, до сих пор не опубликованы в рецензируемых изданиях (и доступны только в предпринте), но ученые уже поделились некоторыми деталями. Прежде всего касательно объектов наблюдений, которыми стали две галактики: Большое Магелланово облако (один из ближайших спутников Млечного Пути) и расположенная гораздо дальше NGC 4151.
В первой из двух галактик внимание ученых привлек остаток сверхновой под кодовым обозначением N132D. Судя по всему, он образовался около 3 000 лет назад в результате взрыва необычайно массивной звезды на расстоянии 50 килопарсек. Но, как установил XRISM, этот отголосок древней катастрофы гораздо сложнее, чем кажется: при помощи спектрометра Resolve телескоп смог выхватить очертания внушительной космической структуры, окружающей N132D.
Выяснилось, что остаток сверхновой (который изначально полагали сферическим) на самом деле имеет форму бублика. Причем этот «бублик» стремительно расширяется — как показывают расчеты, основанные на эффекте Допплера — со скоростью не менее 1 200 км в секунду. А температура выброшенного при взрыве и разогретого ударными волнами железа может достигать невероятных 10 миллиардов градусов Кельвина. Зафиксировать нечто подобное экспериментально, а не теоретически, удалось впервые в истории.
Не менее интересные наблюдения ждали астрономов в далекой спиральной галактике NGC 4151, удаленной от нас на 62 миллиона световых лет. Никого не удивило наличие там черной дыры с массой равной примерно 30 солнечным. Но вокруг нее внезапно обнаружилось таинственное скопление материи, вращающееся на почтительном удалении и медленно падающее на горизонт событий. После того, как ученые нанесли его на карту и соорудили трехмерную модель, на поверхность вышли два факта.
Во-первых, радиус вращения этого необычного диска может достигать 1/10 светового года, что в 100 раз больше расстояния между Солнцем и Ураном. А во-вторых, он явно делится на три зоны: внутренняя, движущаяся с релятивистскими скоростями, «область широкой линии», где потоки замедляются до нескольких тысяч км/с, и область в форме того же бублика, только во много раз больше и вращающаяся гораздо медленнее.
Это наблюдение позволило астрофизикам совершенно по-новому взглянуть на то, как черные дыры растут, «питаясь» окружающей их материей. При этом телескоп все еще можно назвать «сырым»: ученые и инженеры по-прежнему работают над улучшением его характеристик и методов анализа. В качестве «мишеней» для тренировки выбраны 60 различных космических объектов, уже изученных другими аппаратами. Не исключено, что в ближайшее время успехи XRISM станут гораздо более захватывающими.
