Школьник открыл световое эхо гигантской черной дыры
Старшеклассник из Нью-Йорка, который уже давно увлекается астрономией, смог обнаружить редчайшее явление — световое эхо сверхмассивной черной дыры. Открытие оказалось достойным мартовского саммита Американского физического общества (APS). Хотя первоначальной целью юного астронома было совсем не это, а поиск остатков гигантских звезд, сгоревших в ходе вспышек сверхновых.
Как известно, наблюдать за черными дырами напрямую невозможно — из-за горизонта событий не вырывается ничего, даже свет. Но в процессе своего «питания» они способны ионизировать окружающую их материю (а также нагревать ее до громадных температур). Даже если черная дыра со временем «засыпает», переходя в неактивное состояние, такая ионизация может сохраняться еще долгое время. Представляя из себя не слишком заметный, но отчетливый след — световое эхо.
Именно такой след обнаружил Джулиан Шапиро, 17-летний ученик одной из нью-йоркских школ. Просматривая данные, собранные Камерой темной энергии в ходе обзора DECaPS2, он изучал планетарные туманности и остатки сверхновых — пытаясь найти внутри них осколки сгоревших звезд. Но одна из этих туманностей (на первый взгляд — достаточно обычная) стала преподносить сюрприз за сюрпризом. В ней не оказалось ни характерной структуры, ни каких-либо признаков существования погибшего светила.
После привлечения к исследованию Большого южноафриканского телескопа обнаружились новые странности: к примеру, высокое содержание в туманности ионизированной серы и кислорода. Которые в космосе служат весьма недвусмысленным признаком мощной ударной волны. Еще ряд наблюдений привел Шапиро к неожиданному выводу: перед ним не что иное, как остаточное излучение черной дыры, которая перед тем, как впасть в продолжительную «спячку» (так же, как ее аналог в ранней Вселенной), «зарядила» своим излучением окружающий газ.
Самой поразительной чертой светового эха оказался его размер: 150-250 тысяч световых лет (то есть потенциально в 2,5 раза больше диска Млечного Пути). Это не только привлекает внимание к открытию, но и облегчает работу: «То, что данный объект занимает громадную площадь на небе, несколько упрощает получение подробных изображений», — отметил юный исследователь.
Если оценки Шапиро верны — то это самое большое световое эхо черной дыры из когда-либо обнаруженных. Осталось поместить его в более широкий контекст, сопоставив с менее грандиозными аналогами, и это может привести к прорыву в изучении эволюции сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Изучение данного следа тоже, несомненно, будет продолжаться: старшеклассник уже занялся анализом химического состава различных его областей. Что, вероятно, поможет ему в ближайшем будущем, когда он станет профессиональным астрономом.
