Сверхмассивная черная дыра может вызывать взрывы новых звезд

Несмотря на то, что они представляют собой разные стадии жизни звезды, «новые» и «черные дыры» считаются отдельными астрономическими явлениями. Одно из них — это ядерный взрыв, который происходит, когда на поверхности белого карлика накапливается достаточное количество водорода; другое — загадочный остаток звезды, которая стала сверхновой. И хотя эти два явления часто существуют в довольно близко друг от друга, скажем, в пределах одного и того же галактического района, одно из них обычно не приводит к возникновению другого.

По крайней мере, так когда-то считали ученые. Благодаря недавним открытиям, сделанным с помощью космического телескопа «Хаббл», выясняется, что плазменные струи, извергающиеся из черных дыр, могут вызывать взрывы новых, что приводит к гибели близлежащих звезд. Эти результаты были опубликованы в конце прошлой недели в The Astrophysical Journal.

С помощью двух обзоров «Хаббла» исследователи из Колумбийского университета, Стэнфордского университета и НАСА обнаружили, что сверхмассивная черная дыра в центре галактики Мессье 87 (M87) окружена множеством новых.

Команда ученых наблюдала 135 классических новых — тех, которые запускаются термоядерным взрывом на поверхности белого карлика в двухзвездной системе — в M87, что почти в три раза превышает количество новых, первоначально ожидавшихся в этой галактике. Естественно, это заставило ученых задаться вопросом, почему новые так многочисленны в этой конкретной галактике.

Когда черная дыра поглощает огромное количество энергии и материи, она может производить струи (джеты) плазмы, которые извергаются в пространство со скоростью, близкой к скорости света, за что они получили прозвище «релятивистские струи». Эти струи не только содержат плазму (которая сама состоит из электронов и протонов), но и испускают излучение в виде радиоволн, видимого света и рентгеновских лучей.

Теоретически, эта активность может сорвать некоторые внешние слои звезды из двухзвездной системы, позволяя спутнику звезды накапливать то, что было сброшено. Поскольку аккреция — это то, что запускает новую, есть вероятность, что потоки плазмы черной дыры могут косвенно вызвать звездный взрыв.

Исследователи увидели, что классические новые в M87 были «сильно сконцентрированы вдоль струй», что придавало некоторую степень вероятности вышеупомянутой теории. В конце концов, моделирование показывает, что вероятность того, что такое концентрированное скопление новых случайно произойдет возле сверхмассивной черной дыры M87, составляет всего около 0,3%. Наверняка здесь действовала какая-то другая сила.

Однако исследователи до сих пор не знают точного ответа на вопрос. «Новые вблизи струи демонстрируют характеристики вспышки (пиковая светимость, цвета и скорость снижения), которые неотличимы от новых, удаленных от джета», — пишут они.

«Альтернативным объяснением является наличие подлинного избытка двойных систем новых вблизи джета, возможно, из-за звездообразования, вызванного джетом». В любом случае, похоже, что сверхмассивная черная дыра M87 может стоять за необычно большим количеством соседних новых — точный механизм ее работы просто неясен.