Vi har skrivit mer än en gång om svarta håls förmåga att ta upp nästan alla ämnen i universum. Men nyligen har vetenskapen kunnat upptäcka ett helt arsenal av andra olika egenskaper hos dessa objekt. Det visar sig att de inte bara kan röra sig nästan i ljushastighet och visa tecken på verkliga rymdmanier, förstör och äter allt på deras väg, utan också visar betydligt mer flexibelt beteende än vi är vana att förvänta oss av dem. Idag kommer vi att prata om vad annat dessa objekt kan.
Snurr mycket snabbt
Forskare är de första som exakt mäter rotationshastigheten för ett supermassivt svart hål. Det är fantastiskt - 84 procent av ljusets hastighet.
Det svarta hålet i galaxen NGC 1365, som ligger 60 miljoner ljusår bort, förvånade forskare med dess egenskaper. Dess diameter är 3,2 miljoner kilometer, och dess massa är ungefär lika med flera miljoner solmassor.
När den roterar böjer den bokstavligen inte bara utrymme utan också tiden bakom den och skapar en flammande bubbelpool av röntgenstrålar, gas och damm som faller in i dess tarmar. All denna fråga faller troligen in i det svarta hålet från en riktning, vilket enligt forskare ger det en så otrolig rotationshastighet.
Kampanjvideo:
Förena i grupper
De största galaxerna som upptäckts av astronomer är bokstavligen utsäde med supermassiva svarta hål. De är så enorma att forskarna tvivlar på att enstjärniga stjärnor var deras förfäder. Forskare har länge misstänkt att supermassiva svarta hål kan föds i täta stjärnkluster bestående av grupper av döende binärer eller grupper av mer kompakta svarta hål som smälter över tid för att bilda riktiga supergiganter.
Intressant nog har antagandet äntligen hittat verklig bekräftelse. Röntgenanalys av mitten av Vintergatan visade att i centrum av vår galax finns det en mycket tät region där det kan finnas upp till 12 svarta hål som kretsar kring det centrala svarta hålet i Vintergatan - Skytten A *.
Dessutom visade analysen att totalt upp till 20 000 svarta hål kan hittas i den centrala regionen av vår galax.
Kasta Jupiter-storlek (ibland i vår riktning)
Teoretiska beräkningar och datormodellering tyder på att nära det centrala svarta hålet i vår galax - Skytten A * - kan det finnas en mycket massiv stjärna, som vart tionde år närmar sig hålet mycket nära, på grund av vilken den senare drar ut stjärnmaterial från den och bildar en lång ström av glödande materia. En del av denna fråga slås av själva hålet medan den andra kastas ut i rymden. En del av denna fråga förblir emellertid på ett tillräckligt långt avstånd från hålet och kan sammanslagas till en boll på en planet. Men det mest intressanta är inte ens det.
Dessa moln av materia, i vissa fall storleken på vår Neptun, och ibland lika stora som Jupiter, kastas in i galaktiska rymden med en hastighet av 3,2 - 32,2 miljoner kilometer per timme. Enligt beräkningarna av forskarna kommer cirka 100 miljoner av dessa kroppar att kastas ut i rymden som ett resultat av händelserna i tiders förstörelse av stjärnan. Och kanske kommer några av dem att riktas i vår riktning.
Göm det galaktiska förflutna
Atacama Large Antenna Millimeter Array (ALMA) -komplexet med radioteleskop gjorde det möjligt för forskare att titta för första gången i kärnan i ett svart hål - en samling av damm och gas som kretsar kring ett galaktiskt monsters mun och ser ut som en munk.
Syftet med studien ligger 47 miljoner ljusår bort i konstellationen Cetus. Tack vare den fantastiska kraften och känsligheten hos ALMA har forskare till och med beräknat dess bredd. Den är ungefär 20 ljusår gammal. Genom att observera tori av svarta hål kan forskare lära sig mer om galaxernas förflutna. Till exempel kan en asymmetrisk torusform indikera att en galax kan smälta samman med en annan galax under en viss tid i dess historia tidigare.
Absorbera material med otrolig hastighet
En miljard ljusår bort i riktning mot konstellationen Coma of Berenice är en mycket ljus galax PG211 + 143. Galaxen är skyldig sin ljusstyrka till det centrala svarta hålet, som absorberar materien från yttre rymden med en otrolig hastighet av 100 000 kilometer per sekund.
Forskarna fann att röntgenstrålningen från denna galax uppvisar en betydande rödförskjutning, vilket kan förklaras av materiens rörelse i denna galax direkt mot det centrala supermassiva svarta hålet med en enorm hastighet på cirka 30 procent av ljusets hastighet. Denna gas roterar knappast runt det svarta hålet, men rör sig direkt till sitt centrum i en rak linje, och är otroligt nära mitten av det svarta hålet på ett avstånd av bara 20 gånger storleken på ett svart hål.
Vandra genom rymden
Astronomer har länge antagit att svarta hål ibland kan kastas ur deras galaxer. Och mycket starkt bevis på detta antagande, som det visade sig, ligger ungefär 8 miljarder ljusår från oss. Det är kvasaren 3C 186, som har en massa på en miljard solenergi.
Forskare har funnit att kvasaren strävar efter full ånga för att lämna sitt ursprungliga galaxkluster. Enligt forskarnas beräkningar transporteras gasmolnet i kvasaren med en hastighet av 7,6 miljoner kilometer i timmen. Med en sådan hastighet, till exempel, kommer det att vara möjligt att nå månen från jorden på bara 3 minuter.
Astronomer tror att orsaken till denna "flykt" är gravitationsvågor - produkten av sammanslagningen av två supermassiva svarta hål. Som ett resultat av denna sammanslagning skapade de en kraftig chockvåg, jämförbar i styrka till den samtidiga explosionen av 100 miljoner supernovaer, som bokstavligen drev kvasaren från sin "hem" plats.
Stjäla från större släktingar
För närvarande har astronomer inte bara bekräftat fem händelser av sammanslagningar av svarta hål och gravitationsvågorna som producerats av dem, utan också identifierat en av dem som sticker ut mot den allmänna bakgrunden. Vi pratar om sammanslagningen av två svarta hål, vars massa enligt prognoserna skulle ha varit 10-15 solenergi. Det visade sig faktiskt att massan för båda svarta hålen överstiger 20 solmassor.
Efter att ha analyserat de insamlade uppgifterna kom forskarna till slutsatsen att båda svarta hålen tog upp vikt på grund av att de stal "mat" från ett mycket större svart hål, som också ligger i närheten av det galaktiska centrumet.
Innan de blev svarta hål var dessa tjuvar två massiva stjärnor. Under den stellära utvecklingen kollapsade de i svarta hål och började lockas till det galaktiska centrumet, där det redan fanns ett supermassivt svart hål, som absorberade gasen och dammet som omger det. De två "smulorna" lyckades stjäla en del av saken från det centrala svarta hålet och fick nästan tre gånger massan från sin ursprungliga storlek innan de slogs samman med varandra.
Använd magnetfält för mat
Enligt astronomer kan en av de viktigaste faktorerna som bestämmer massan på ett svart hål vara dess magnetfält. Medan de utforskade Cygnus A-galaxen, som ligger 600 miljoner ljusår bort, upptäckte forskare ett mycket starkt magnetfält i sitt galaktiska centrum.
Ytterligare analys visade att det svarta hålet Cygnus A är mycket aktivt. Forskare tror att det är den mest kraftfulla extragalaktiska källan till radioutsläpp i sin konstellation, som skapas som ett resultat av absorptionen av det omgivande materialet genom ett hål. Och i det här fallet, säger forskarna, tar dess magnetfält en aktiv del, som lockar materien till torus i det svarta hålet och sedan till dess djup.
Enligt astronomer ligger skillnaden mellan aktiva galaxer som Cygnus A och inaktiva galaxer som vårt Vinterväg i närvaron och frånvaron av ett magnetfält.
Göm dig i små galaxer
Det finns bara 100 miljoner stjärnor i Fornax UCD3-galaxen i konstellationen Fornax. Detta är en riktig smula jämfört med samma Vinterväg, där hundratals miljarder stjärnor förmodligen kan vara belägna. Radien för Fornax UCD3-galaxen är bara cirka 300 ljusår. Trots sin lilla storlek är den "ultrakompakta dvärgen" UCD3 en av de tätaste galaxerna i universum.
I mitten är ett supermassivt svart hål med 3-5 miljoner solmassor. Det är nästan lika tungt som Skyttens A * svarta hål i mitten av vår Vintergata, som är ungefär 150 000 ljusår över.
Upptäckten av det svarta hålet UCD3 visade sig vara det fjärde fallet av upptäckten av supermassiva svarta hål i ultrakompakt galaxer. Astronomer uppskattar att hålet står för 4 procent av galaxens totala massa. I alla fall är denna andel endast 0,3 procent.
Forskare misstänker att galaxen UCD3 tidigare var ännu större, men den nära platsen med en större galax berövade Fornax UCD3 ett stort antal av sina stjärnor och förvandlade den till en dvärg.
Ät vår sol på två dagar
Astronomer har upptäckt ett anmärkningsvärt glupskt svart hål som föddes för cirka 12 miljarder år sedan. Den upptäckta kvasaren absorberar en massa motsvarande en sol varannan dag. På grund av denna aptit växer det svarta hålet så snabbt att strålningen är tusentals gånger ljusare än en hel galax. Samma strålning inträffar på grund av uppvärmning av material och gaser som den absorberar.
Forskare har ännu inte kommit fram till hur det svarta hålet från "mörka tider" så snabbt fick sin massa, men de är väl medvetna om dess potential.
Om detta monster var i mitten av vår Vinterväg, skulle dess ljusstyrka vara 10 gånger högre än fullmånen på himlen. Objektet skulle vara så ljust att det skulle överskugga ljuset av fler stjärnor på himlen, och det skulle också döda oss alla med sina röntgenstrålar.
Nikolay Khizhnyak