Хотя многие представляют себе черные дыры в виде гигантских космических пылесосов, на самом деле они такие же массивные объекты, как, например, звезды. Это означает, что космические тела могут спокойно вращаться по орбите вокруг них до тех пор, пока не приблизятся на определенное расстояние и не пройдут горизонт событий, после чего их поглощение черной дырой становится неминуемым.

Это поможет физикам наконец ответить на актуальный вопрос последних десятилетий: почему черная дыра посередине Млечного Пути почти не проявляет своего присутствия.

Ученые настроили телескопы на самые разнообразные длины световых волн, чтобы получить максимально возможную информацию о происходящем вблизи черной дыры. Но что именно они увидят, остается не до конца ясным.

Это напоминает происходящее за секунды перед пенальти в футболе. Каждый знает, что сейчас будет удар по мячу, но что последует за ним − остается только гадать. Мы все сейчас находимся в положении зрителей, замерших в ожидании удара.

− Штефан Гиллессен, астрофизик из Института внеземной физики общества Макса Планка в Германии

Газовое облако, которое в настоящий момент двигается по направлению к черной дыре, может продолжить свой путь по орбите вокруг нее − или же натолкнуться на остатки газов и пыли, что замедлит ее скорость и направит прямиком в жерло космического монстра.

Первый сценарий поможет ученым расширить свои познания об эволюции галактик и вписать новые страницы в историю Млечного Пути. При втором же варианте астрономы могут стать свидетелями грандиозного космического «обеда», в процессе которого черная дыра поглотит большое количество вещества.

В любом случае, ученые ожидают получить важные сведения, которые расширят их познания и понимание процессов, происходящих вблизи космических гигантов.

^{Космическое событие года: черная дыра в действии ©YouTube/ Sun.org}

Предел Эддингтона – величина мощности электромагнитного излучения, исходящего из недр звезды, при которой его давления достаточно для компенсации веса оболочек звезды, которые окружают зону термоядерных реакций, то есть звезда находится в состоянии равновесия: не сжимается и не расширяется. При превышении предела Эддингтона звезда начинает испускать сильный звездный ветер.

Однако новое исследование Роберто Сории (Roberto Soria) и его коллег из университета Кёртин в Австралии показало, что предел Эддингтона – это отнюдь не фундаментальный закон природы, а всего лишь ориентир.

Ученые обнаружили в соседней галактике черную дыру массой, превышающей солнечную в 100 раз. Однако она испускала излучение в миллионы раз большей энергии, чем должна была.

^{Черная дыра в галактике M 83}

^{©Hubble Legacy Archive, ESA, NASA}

Специалисты подробно изучили черную дыру в спиральной галактике M 83.

Messier 83 (M 83) – спиральная галактика с перемычкой в созвездии Гидра. Она находится на расстоянии приблизительно 15 миллионов световых лет от нас. В галактике было зарегистрировано шесть сверхновых (SN 1923A, SN 1945B, SN 1950B, SN 1957D, SN 1968L и SN 1983N).

В течение года ученые наблюдали за черной дырой, а также ее излучением в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах. Несмотря на ее относительно небольшую массу, количество излучаемой энергии значительно превышало предел Эддингтона.

Степень яркости этого объекта также указывает на то, что он должен был поглощать газ и излучать энергию тех же порядков, по крайней мере, в течение последних 10 тысяч лет. Сначала мы подумали, что это разовое явление – выброс столь мощного излучения – но теперь мы видим, что оно довольно-таки постоянное.

– Нокс Лонг, соавтор исследования из Научного института космического телескопа в Балтиморе, США

Каким образом и почему черная дыра в галактике M 83 нарушает этот предел Эддингтона, ученые пока не знают. Но наблюдения продолжаются, и в ближайшее время специалисты намерены получить больше сведений об этом объекте. Завершив исследование, можно будет установить не только роль этой черной дыры в развитии ее галактики, но и в целом определить роль черных дыр в эволюции звездных систем.

– Александра Локвуд из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США)

Локвуд вместе с коллегами в ходе прямых наблюдений, используя остроумную модификацию общепринятого способа экзопланет – методику угловых скоростей, «увидели» воду в атмосфере экзопланеты. При помощи данной методики находить планеты у далеких светил можно по тому, как «дрожит» спектр звезды в связи с ее гравитационным взаимодействием со спутником.

Горячие юпитеры – класс планет с массой порядка массы Юпитера. В отличие от Юпитера, расположенного на расстоянии 5 а. е. от Солнца, типичный горячий юпитер находится на расстоянии порядка 0,05 а. е. от звезды. Все известные горячие юпитеры – инозвездные планеты. Из всех экзопланет горячие юпитеры обнаружить проще всего, поскольку они вносят заметные короткопериодические возмущения в движение звезды, которые могут быть обнаружены по смещению линий спектра.

Эта методика обычно применяется только для анализа видимого излучения. Но теперь, благодаря усилиям ученых, ее можно использовать и для изучения инфракрасной части спектра. Это позволяет не только раскрыть химический состав планеты, но и точно вычислить ее массу, а также траекторию движения по орбите.

Современные телескопы не позволяют находить землеподобные планеты у звезд, похожих на Солнце. Тем не менее, в ближайшее время мы все же сможем изучить атмосферы «супер-Земель» у небольших светил при помощи телескопа Кека на Гаваях. Телескопы будущего, такие как «Джеймс Уэбб» или 30-метровый телескоп, позволят нам начать поиск планет, на которых может существовать жидкая вода.

– Джеффри Блэйк, автор исследования из Калифорнийского технологического института