Как черная дыра поглощает звезды? Ученый объясняет загадочные процессы

Россия •02/06/2023 — 01:06

Сверхмассивную черную дыру в центре древней галактики обнаружили ученые из Эдинбургского университета. Она оказалась в пять раз больше, чем предполагалось ранее. Что означает это открытие для науки, телеканал «МИР 24» спросил заведующую лабораторией фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов вселенной МФТИ Елену Нохрину.

Обнаружить эту гигантшу удалось с помощью телескопа Джеймс Уэбб в галактике GS9209. Что это за место и где оно находится?

– Это место в основном интересно только расстоянием от Земли. Из-за разлета галактик, расстояние между ним удобно мерить в красных смещениях. Это красное смещение Z, равное 4658.

Мы сейчас на Земле находимся в красном смещении 0. Чем больше красное смещение, тем дальше от нас объект. Но эта галактика с черной дырой – не самый далекий зафиксированный объект, это среднее регистрируемое расстояние для этого объекта. Самый далекий – Z 7500.

Насколько ценно это открытие с точки зрения современной науки? Можно ли его считать важным, каким-то революционным?

– Это очень интересное открытие. Удалось обнаружить, что масса этой галактики составляет около 40 млрд масс Солнца, что существенно меньше, примерно в сотню раз, чем наша галактика. А масса черной дыры – это где-то около половины миллиарда масс Солнца. С одной стороны, это не предел для черных дыр, потому что даже знаменитая черная дыра в галактике 87, для которой было получено первое изображение горизонта событий, массивнее примерно в десять раз.

Ученые всего мира пытаются получить оценки того, с какой скоростью вращается черная дыра. У дыры вообще всего три параметра: масса, возможный заряд и скорость, с которой она вращается. Прежде всего, телескоп горизонта событий занимается исследованием поляризации излучения вблизи черной дыры. Возможно, это поможет нам понять, как устроено магнитное поле там, и во-вторых – насколько быстро вращается эта дыра. Плюс есть разные очень опосредованные теоретические методы для этих оценок. Конечно, будет любопытно посмотреть, к одному или к разным ответам приведут результаты этих методов.

Если судить по научной фантастике, то у черных дыр нехорошая репутация – что это что-то страшное, жуткое, пожиратель звездных систем, разрушитель планет и так далее. А что думают ученые по этому поводу?

– Так и есть, и мы очень рады, потому что благодаря этому мы можем наблюдать. Если черная дыра ничего не поглощает, не занимается разрушением какой-нибудь близлежащей звезды или поглощением газа из центра галактики, то мы ее просто не видим, она не активна, и мы не можем о ней ничего сказать. Черные дыры – это не такие далекие объекты. В центре нашей галактики есть сверхмассивная черная дыра. Не очень далеко есть черная дыра – объект SS 433. На расстоянии 5,5 тысяч парсек находится и наша галактическая черная дыра.

А правда ли, что черные дыры способны создавать элементы, которые в свою очередь создают жизнь?

– Вы имеете в виду, наверное, создание тяжелых элементов. Этим занимается в основном сверхновый взрыв сверхновых звезд. В том случае, если звезда была изначально массивной, то такие взрывы приводят к образованию черной дыры в центре. Но в результате взрыва происходит образование тяжелых элементов, золота и так далее, которые обнаруживаются во всей галактике и которые ответственны за жизнь в частности. Хотя сейчас есть и другие модели, но они связанные с нейтронными звездами. Считается, что моделирование показывает, что нейтронные звезды могут сливаться и при этом выбрасывать струи нейтронов, которые бомбардируют элементы вокруг, делают их более тяжелыми. Это тоже важный механизм.