Ученые теперь представили доказательства истинных условий в аду, возможно, потому, что никто так и не вернулся, чтобы рассказать эту историю. Ад представлялся как чрезвычайно неудобное место, жаркое и враждебное к телесным формам человеческой жизни.
Благодаря огромному астрономическому исследованию всего неба мы теперь нашли, возможно, самое адское место во Вселенной.
В новой статье в журнале Nature Astronomy мы описываем черную дыру, окруженную самым большим и ярким диском плененной материи, когда-либо обнаруженным. Таким образом, объект, получивший название J0529-4351, также является самым ярким объектом, обнаруженным на данный момент во Вселенной.
Сверхмассивные черные дыры
Астрономы уже обнаружили около миллиона быстрорастущих сверхмассивных черных дыр по всей Вселенной, таких, которые расположены в центрах галактик и имеют массу, равную миллионам или миллиардам солнц.
Чтобы быстро расти, они вытягивают звезды и газовые облака со стабильных орбит и затягивают их в кольцо орбитального материала, называемое аккреционным диском. Оказавшись там, ускользает очень мало материала; диск — это всего лишь шаблон для хранения материала, который вскоре будет поглощен черной дырой.
Диск нагревается за счет трения, поскольку материал в нем трется друг о друга. Упакуйте достаточно материала, и сияние тепла станет настолько ярким, что затмит тысячи галактик и сделает безумное питание черной дыры видимым для нас, на Земле, на расстоянии более 12 миллиардов световых лет.
Самая быстрорастущая черная дыра во Вселенной
Аккреционный диск J0529-4351 излучает свет, который в 500 триллионов раз интенсивнее, чем свет нашего Солнца. Такое ошеломляющее количество энергии может быть высвобождено только в том случае, если черная дыра будет съедать примерно столько же материала каждый день.
Он также должен уже иметь большую массу. Наши данные показывают, что масса J0529-4351 в 15–20 миллиардов раз превышает массу нашего Солнца.
Таких черных дыр не нужно бояться. Свету этого монстра потребовалось более 12 миллиардов лет, чтобы достичь нас, а это значит, что он давно бы перестал расти.
В соседней Вселенной мы видим, что сверхмассивные черные дыры в наши дни представляют собой по большей части спящие гиганты.
Черные дыры теряют свою хватку
Эпоха безумия, питающегося черными дырами, закончилась, потому что газ, плавающий в галактиках, по большей части превратился в звезды. И спустя миллиарды лет звезды выстроились в упорядоченные структуры: в основном они вращаются по длинным, аккуратным орбитам вокруг черных дыр, дремлющих в ядрах их галактик.
Даже если звезда внезапно нырнет к черной дыре, она, скорее всего, выполнит маневр «рогатки» и снова улетит в другом направлении.
Космические зонды используют подобные маневры, чтобы получить импульс от Юпитера и получить доступ к труднодоступным частям Солнечной системы. Но представьте, если бы космос был более перенаселенным, и наш зонд столкнулся бы с одним из них, идущим в другую сторону: они столкнулись бы друг с другом и взорвались бы в облако обломков, которое быстро упало бы в атмосферу Юпитера.
Подобные столкновения между звездами были обычным явлением в беспорядке молодой Вселенной, а черные дыры первыми извлекли выгоду из хаоса.
Аккреционные диски: запретная зона для космических путешественников
Аккреционные диски — это врата в место, откуда ничего не возвращается, но они сами по себе глубоко недружелюбны к жизни. Они подобны гигантским грозовым ячейкам, облака которых светятся при температуре, достигающей нескольких десятков тысяч градусов Цельсия.
По мере приближения к дыре облака движутся все быстрее и быстрее, а скорость может достигать 100 000 километров в секунду. За секунду они перемещаются на такое же расстояние, какое Земля проходит за час.
Диаметр диска вокруг J0529-4351 составляет семь световых лет. Это в полтора раза больше расстояния от Солнца до его ближайшего соседа Альфы Центавра.
Почему только сейчас?
Если это самая яркая вещь во Вселенной, почему ее заметили только сейчас? Короче говоря, это потому, что Вселенная полна светящихся черных дыр.
Телескопы мира производят так много данных, что астрономы используют сложные инструменты машинного обучения, чтобы их просмотреть. Машинное обучение по своей природе стремится находить вещи, похожие на то, что было обнаружено ранее.
Это делает машинное обучение превосходным средством для поиска обычных аккреционных дисков вокруг черных дыр (на данный момент их обнаружено около миллиона), но не так хорошо для обнаружения редких выбросов, таких как J0529-4351. В 2015 году китайская команда чуть не пропустила удивительно быстрорастущую черную дыру, обнаруженную алгоритмом, потому что она казалась слишком экстремальной, чтобы быть реальной.
В нашей недавней работе мы стремились найти все самые экстремальные объекты, самые яркие и наиболее быстрорастущие черные дыры, поэтому мы избегали использования инструментов машинного обучения, которые основывались на слишком большом объеме предварительных знаний. Вместо этого мы использовали более старомодные методы для поиска новых данных, охватывающих все небо, и получили отличные результаты.
Наша работа также зависела от нынешнего 10-летнего партнерства Австралии с Европейской южной обсерваторией.
Информация от: Разговором
