Орбитальный телескоп NuSTAR зафиксировал сжатие и смещение короны чёрной дыры Mrk 335, в результате чего осветились области, находящиеся в непосредственной близости к чёрной дыре, что, в свою очередь, сделало их более доступными для наблюдения.



Ядерный спектроскопический телескоп (NuSTAR) зафиксировал экстремальное и редкое явление в регионах, окружающих супермассивную чёрную дыру. Компактный рентгеновский источник, который расположен около чёрной дыры и называется короной, в течение суток сдвинулся к ней ещё ближе.

"Недавно корона претерпела сжатие в сторону чёрной дыры, в результате этого её интенсивная гравитация перетянула весь свет на окружающий диск, где материя закручивается по спирали внутрь", – сказал Майкл Паркер из Института Астрономии в Кембридже, ведущий автор новой статьи с результатами исследований, изданной в "Ежемесячных заметках Королевского астрономического общества".

Поскольку корона сдвинулась ближе к чёрной дыре, её мощная гравитация более сильно воздействует на испускаемое короной рентгеновское излучение. Результатом стали сильное размытие и протяжённость рентгеновских лучей. Такие события наблюдались и прежде, но в такой степени и в таких подробностях ни разу.

Полагают, что супермассивные чёрные дыры содержатся в центрах всех галактик. Некоторые из них являются более массивными и имеют большую скорость вращения, чем другие. Чёрная дыра в данном новом исследовании носит имя Маркарян 335 (Mrk 335) и расположена примерно в 324 миллионах световых лет от Земли в регионе созвездия Пегаса. Она считается одной из наиболее экстремальных космических систем, у которых были когда-либо определены масса и скорость вращения. Эта чёрная дыра содержит примерно 10 миллионов масс нашего Солнца и всего лишь в 30 раз превышает диаметр Солнца, она вращается настолько быстро, что закручивает вокруг себя пространство и время.

Хотя некоторое количество света безвозвратно попадает в супермассивную чёрную дыру, другое, высокоэнергетическое излучение исходит от короны и окружающего аккреционного диска из перегретого вещества. Астрономам точно не известны температура и форма короны, но они знают, что в ней содержатся частицы, движущиеся с субсветовой скоростью.

Спутник НАСА Swift, производивший наблюдения за Mrk 335 в течение ряда лет, недавно зафиксировал разительные изменения в яркости его рентгеновского излучения. Согласно целевой возможности наблюдения, на объект был перенаправлен телескоп NuSTAR, чтобы рассмотреть высокоэнергетическое рентгеновское излучение от этого источника в диапазоне 3-79 килоэлектрон Вольт. Этот особый энергетический диапазон предоставляет астрономам детальный обзор того, что происходит вблизи горизонта событий, то есть области вокруг чёрной дыры, в которой свет уже не в состоянии преодолеть силу тяжести.

Дальнейшие наблюдения показали, что корона все ещё находится в этой близкой конфигурации даже месяцы спустя после перемещения. Исследователи не знают, сместится ли назад корона, и когда это произойдёт. Кроме того, согласно наблюдениям NuSTAR, гравитация чёрной дыры притянула свет короны к внутренней области перегретого аккреционного диска, что сделало лучше её освещение. Как если бы кто-то специально для астрономов включил фонарь, смещённая корона осветила конкретную область, которую они хотели исследовать.

В конечном итоге, новые данные помогут получить больше информации о природе таинственной короны чёрных дыр. Помимо этого, наблюдения обеспечили более точные измерения стремительной релятивистской скорости вращения Mrk 335. Релятивистскими скоростями являются те, которые, согласно теории относительности А. Эйнштейна, приближены к скорости света.

"Мы ещё до конца не понимаем, как создаётся корона или почему она меняет свою форму, но мы можем видеть, что она освещает ближайшую к чёрной дыре материю, позволяя нам изучить эти области настолько детально, что становятся очевидными эффекты, описанные общей теорией относительности Эйнштейна, – сказала научный руководитель NuSTAR Фиона Харрисон из Калифорнийского Технологического института в Пасадене. – Уникальная способность NuSTAR к наблюдению событий, подобных этому, позволяет нам исследовать самые необычные эффекты гравитационного отклонения света из общей теории относительности".

Регионы вокруг супермассивной чёрной дыры излучают в рентгеновском спектре яркий свет. Некоторая часть этого излучения испускается окружающим диском, а большая часть исходит от короны, показанной на этом художественном изображении в виде белого света возле основания джета. Это одна из нескольких предполагаемых форм короны.