Космическая юла

Астрономы из Мэрилендского университета и Научно-исследовательской лаборатории ВМС США отыскали в галактике 4C +00.58 необычную сверхмассивную чёрную дыру, дважды изменявшую направление оси вращения. Саму по себе черную дыру увидеть нельзя. Свет или иное излучение покинуть ее не может (отсюда и название), поэтому остается только искать связанные с поглощением вещества черной дырой эффекты. Межзвездный газ, падающий в черные дыры, падает не равномерно со всех сторон, а закручиваясь в диск. Чем ближе черная дыра, тем больше скорость движения частиц газа и больше концентрация частиц, газ начинает сжиматься и за счет этого греться.Нагрев приводит к росту температур до такой степени, что внутренние области аккреционного (от латинского accr?ti?, приращение) диска начинают ярко светится, а к черной дыре приближается уже не газ, а раскаленная плазма. Плазма, в свою очередь, по своим свойствам отличается от обычного вещества и, в частности, обладает способностью изменять направление своего движения в магнитном поле.Магнитные поля в окрестностях черных дыр в результате выбрасывают часть плазмы обратно, причем с очень высокими скоростями, вплоть до околосветовых. Вдоль оси вращения аккреционного диска вытягивается шлейф, называемый астрономами джетом (в переводе с английского - просто струя). Наличие джетов практически однозначно указывает на черные дыры в ядрах галактик, и именно их-то и засекли американские исследователи на рентгеновских снимках с космической обсерватории "Чандра".Обнаруженные сдвиги оси, поясняют учёные, не сопровождались смещением самой чёрной дыры в пространстве. Никакой связи между недавними сообщениями об "убегающей" чёрной дыре и наблюдениями 4C +00.58 нет. Галактика располагается в созвездии Змеи, что в 780 млн. световых лет от Земли (на красном смещении z = 0,059). Наблюдения 4C +00.58 проводились в трёх диапазонах: рентгеновском, радиочастотном и оптическом. За первый диапазон отвечала космическая обсерватория "Чандра", радиоизлучение зарегистрировал "Хаббл", а оптические данные предоставили участники проекта Sloan Digital Sky Survey. Астрономы обратили внимание на то, что галактика, обозначенная в каталогах как 4C +00.58, выглядит не совсем обычным образом. Рентгеновские снимки, на которых особенно четко виден раскаленный газ (который и интересовал ученых - как "продукт жизнедеятельности" черной дыры), указали на то, что джет этой галактики выглядит далеко не узкой струей. На радиоизображении галактики выделяются пара направленных в противоположные стороны ярких джетов и ориентированная под углом к ним несколько более тусклая вытянутая область излучения. 4C +00.58, таким образом, классифицируется как крестообразная радиогалактика. При объединении этих данных с рентгеновскими изображениями, на которых видны четыре полости, окружающие чёрную дыру, астрономы реконструировали историю галактики. И детальный анализ полученных снимков показал, что широкий след обусловлен довольно простым явлением - ось вращения аккреционного диска и самой черной дыры "гуляет" из стороны в сторону. В механике такой феномен называется прецессией, а наблюдать его можно на примере волчка или юлы, ось вращения которых сама описывает окружности.После столкновения с меньшей по размерам галактикой джет "активизировался", что привело к образованию двух полостей в горячем газе. Огромные объёмы газа, направлявшегося к чёрной дыре, заставили её изменить направление оси, и джеты переориентировались. Так сформировались вторые две полости, а последовавшее за этим слияние чёрных дыр столкнувшихся галактик (или воздействие газа) заставило ось перейти в её нынешнее состояние. "Как видим, джеты и полости могут служить космическими ископаемыми останками - ценными источниками исторической информации", - заключает участник исследования Эдмунд Ходжес-Клак (Edmund Hodges-Kluck).