V404 Cygni — уникальная черная дыра, которая своей гравитацией ломает окружающее пространство и «стреляет» плазменными пулями в космос

Известно, что черные дыры являются весьма прожорливыми космическими объектами, «поедающими» все, что попадает в зону их досягаемости. Однако, не вся материя, захваченная черной дырой, поглощается ею, достаточно большая часть от известных черных дыр извергает некоторое количество материи в виде двух потоков, джетов, которые состоят из разогнанных высокоэнергетических частиц. Как правило, джеты формируют очень длинные и прямые «лучи», которые тянутся далеко в пространство, беря начало у полярных областей черной дыры. Но недавно ученые-астрономы обнаружили уникальную черную дыру, которая извергает джеты в разных направлениях, стреляя плазменными пулями в окружающий космос.

Упомянутая выше черная дыра является частью бинарной системы V404 Cygni, которая находится на удалении 8 тысяч световых лет от Земли. Черная дыра и звезда с массой, равной 70 процентам от массы Солнца, вращаются на относительно небольшом расстоянии друг вокруг друга. Черная дыра постоянно срывает верхние слои материи со звезды, что производит периодические яркие вспышки. Именно благодаря этим вспышкам система V404 Cygni была обнаружена в 1989, а очень яркая вспышка 2015 года привлекла внимание астрономов к этой системе.

Когда ученые навели телескопы на систему V404 Cygni, они обнаружили, что черная дыра в этой системе делает некоторые странные вещи. И самой большой странностью является то, что джеты постоянно извергаются этой дырой в разных направлениях. «Удивительным является то, что изменение направления джетов черной дыры V404 Cygni происходит очень быстро» — рассказывает Симоне Мильяри (Simone Migliari), один из исследователей, — «Иногда изменения направления джетов можно увидеть, делая снимки через несколько минут. А полный цикл вращения джетов происходит за время, приблизительно равное одному часу».

Исследователи использовали собранные данные для оценки геометрии пространства, окружающего черную дыру V404 Cygni, и количества энергии, циркулирующей в этом пространстве. Неожиданностью для них стало то, что плоскость диска материи в близлежащей от дыры области пространства, наклонена по отношению к плоскости основного диска, окружающего черную дыру. Более того, эта «внутренняя» область диска материи колеблется, подобно юле, которая уже достаточно замедлилась и вот-вот упадет.

В настоящее время у ученых имеется пару вариантов, которые объясняют наблюдаемые ими явления. Первым, и менее достоверным вариантом является то, что наклон внутренней области диска материи вызван взрывом сверхновой звезды, который и породил черную дыру. Второе, более правдоподобное объяснение, заключается в том, что черная дыра своей гравитацией и магнитными полями создает вокруг себя колеблющиеся искажения пространственно-временного континуума, которые и отклоняют в разных направлениях джеты, бьющие из полярных областей черной дыры.

Отметим, что приведенный ниже видеоролик был составлен из 103 реальных снимков черной дыры V404 Cygni, которые были сделаны телескопами обсерваторий Very Long Baseline Array и Integral observatory с интервалами в 70 секунд.