Астрономы установили новые свойства недавно открытой черной дыры
При помощи современных рентгеновских телескопов несколько команд астрономов — от Финляндии до Китая — смогли если не заглянуть внутрь черной дыры, то детально изучить внешние структуры, которые поддерживают ее существование. А также установить ряд неизвестных ранее фактов. Особую ценность исследованию придает тот факт, что данная черная дыра — одна из последних, открытых в Млечном Пути, и при этом находится достаточно недалеко от нас.
24 августа 2023 года яркость двойной звезды Swift J1727.8-1613 внезапно для астрономов зашкалила, затмив почти все источники рентгеновского излучения в ночном небе. Туда немедленно были направлены все свободные на тот момент рентгеновские телескопы, после чего усилиями астрономов со всего мира (в том числе наших соотечественников) в системе была выявлена черная дыра звездной массы — одна из ближайших к Земле.
Дистанция до нее равняется всего 3,7 килопарсекам, что составляет около трети расстояния до Стрельца А* — сверхмассивной черной дыры в сердце нашей Галактики. В отличие от него, черная дыра внутри Swift J1727.8-1613 относительно невелика. А ее сравнительная близость позволяет астрономам проводить спектральный анализ, изучать поляризацию и наблюдать за короной с беспрецедентной до сих пор детальностью.
В ходе новейших исследований удалось окончательно подтвердить, что ученые имеют дело именно с черной дырой (а не, к примеру, с нейтронной звездой) и установить ее характеристики. Согласно расчетам, компактный объект в 3,1 раза массивнее Солнца совершает один оборот вокруг общего со звездой- компаньоном центра масс всего за 10 часов. Более того, были значительно расширены те выводы о структуре двойной системы, которые удалось сделать в мае текущего года:
«Удалось зафиксировать поляризацию рентгеновского излучения вдоль джета чёрной дыры. Это означает, что горячая плазма распространяется в плоскости аккреционного диска. Те же результаты были получены и для относительно стабильной двойной чёрной дыры Cygnus X-1, поэтому наше открытие позволяет подтвердить аналогичность геометрии у разных недолговечных вспыхивающих систем», — пояснила одна из исследовательниц, астрофизик Александра Веледина.
Команда китайских исследователей внесла особо крупный вклад в изучение короны черной дыры и ее квазипериодических колебаний. Их частота продемонстрировала способность внезапно увеличиваться с 0,32 до 2,63 Гц.
На основании этих наблюдений астрономы из CAS предложили революционный сценарий: корона черной дыры может сжиматься по вертикали с 2 714 км до менее чем 900 км, перекрывая внутренний аккреционный диск. Именно в этот момент и появляется джет, а корона снова медленно увеличивается более, чем вдвое. Тем самым поведение сверхплотных объектов оказалось значительно более сложным и захватывающим, чем еще совсем недавно полагала астрономическая наука.
