Разгадана тайна черной дыры

Астрономы давно пытались разгадать процесс формирования небесных тел вокруг черной дыры. Большим вопросом оставалась возможность образования звезд в столь экстремальных условиях. По словам специалистов, обычным местом рождения небесных тел являются молекулярные облака.

Но находясь в окрестностях черной дыры, эти облака по логике вещей должны разрываться на части мощным гравитационным полем. Как отмечают ученые, звезды могут формироваться также на остатках газовых облаков, в так называемых эллиптических дисках. Узнать, каким же образом происходит рождение звезд вокруг черных дыр, и было целью исследования.

Для его осуществления специалисты создали компьютерную симуляцию процесса всасывания газового облака в черную дыру. По своему виду он схож с водой, уходящей в сливное отверстие раковины. Симуляции демонстрировали поведение двух отдельных газовых облаков, направляющихся к черной дыре. Их масса в 100 тыс. раз превышала массу Солнца.

Облака, направляющиеся к черным дырам, разрывались мощнейшим гравитационным притяжением. В результате, огибая черную дыру, они принимали форму спиралей. Эта форма образовывалась неслучайно. Спираль позволяет отнимать энергию движения у газа, проходящего близко к черной дыре, и передавать ее газу, находящемуся далеко от нее. Подобный процесс приводил к тому, что в черную дыру затягивалась лишь часть облака.

"Эти симуляции показывают, что молодые звезды могут появляться в окрестностях сверхмассивных черных дыр, если в достатке имеются гигантские облака газа, поступающего из более отдаленных районов галактики", - отмечает Иэн Боннелл, профессор университета Сент-Эндрюс в Шотландии, один из авторов открытия.

В подобных условиях могут формироваться лишь звезды с очень большой массой, наследующие особую орбиту эллиптического диска. Выводы, озвученные учеными, подтверждают наблюдения за Галактикой: так, в Млечном пути была обнаружена черная дыра, окруженная гигантскими звездами с необычными орбитами.

"Звезды, которые сегодня находятся вокруг сверхмассивной черной дыры, имеют относительно короткий жизненный цикл, около 10 миллионов лет, из чего можно предположить, что этот процесс, вероятно, повторяется," - докладывает профессор Боннелл.

Это далеко не первое открытие, связанное с тайной черных дыр. Так, три года назад благодаря компьютерному моделированию ученые доказали, что черные дыры средних размеров могут формироваться в плотных звездных скоплениях. "Именно в плотных звездных скоплениях высока вероятность столкновений звезд", - объясняет Саймон Цварт, профессор Университета Амстердама, один из авторов исследования.

Созданная компьютерная модель показывала столкновение двух крупных звезд, что приводило к формированию одной сверхмассивной звезды, притягивающей и поглощающей соседние. Этот процесс происходил до тех пор, пока не образовывалась черная дыра.

В этом году американским ученым удалось, используя все известные человечеству телескопы, засечь момент выпуска черной дырой потока частиц. Но несмотря на многочисленные открытия, ученые по-прежнему далеки от понимания процессов, происходящих внутри черной дыры. И как бы ни развивался технический прогресс, проникнуть в ее сердцевину человеку не под силу.