Далечна спяща черна дупка се събуди и унищожи звезда, голяма колкото нашето Слънце.
25 юни 2011 г. в 0:00 Michal Ač
Преди три месеца телескопът Суифт засне интензивен лъч гама-лъчение в орбитата на Земята. Неговият източник се проектира в небето в съзвездието Дракон. Астрономите са открили, че радиацията идва от неназована галактика, разположена на 3,8 милиарда светлинни години от нас. Радиацията продължава досега и според учените ще изчезне догодина.
Обяснението на това много странно събитие беше трудно: беше необходимо да се разкрие произходът на изключително интензивната радиация, която пътуваше през една четвърт от видимата Вселена. Не само съвременните технологии, но и теоретичните познания за екзотичните космически формации изиграха важна роля в решаването на космическия пъзел. Британският физик и космолог в инвалидни колички Стивън Хокинг стана известен с дългогодишното си обучение.
Гама лъчение
Гама-лъчението се създава на Земята по време на радиоактивен разпад, както ни е известно от 1900 г., когато гама-лъчите са открити от френския химик и физик Пол Вилард. Гамма-изблици, идващи от космоса, са открити от американските военни сателити Вела до 67 години след Вилард като непланиран продукт за наблюдение на съветската ядрена дейност по време на Студената война.
Когато резултатите от военните изследвания попадат в ръцете на астрономите след няколко години, те започват да свързват тези мистериозни лъчи със събития, които отделят голямо количество енергия. Не е съвсем ясно кои точно са те, но от нормална гледна точка със сигурност бихме ги нарекли катастрофални. Най-вероятните причини за изблици на гама-лъчи могат да бъдат сблъсъкът на две неутронни звезди, консумацията на неутронна звезда през черна дупка или колапс на много масивна звезда.
Първата версия: смъртта на звездата
Първата версия на събитието, уловено от спътника Суифт, беше: избухване на гама-лъчи от съзвездието Дракон, което сигнализира за смъртта на звездата. Това не би било странно. Звездите се раждат и изчезват, а също така е обичайно да се наблюдават космически изблици на гама-лъчи, чийто живот се изчислява в секунди или милисекунди. Съществува и по-дългосрочно гама-лъчение, свързано с изчезването на много масивни звезди (30 пъти по-масивни от Слънцето).
Поздравът от Дракона обаче не се побира в нито една от тези колони. Ставаше ясно, че Суифт е заловил нещо необичайно. На 31 март Джошуа Блум от Калифорнийския университет в Бъркли излезе с нови изчисления. В допълнение към измерванията от лабораторията Суифт той използва и данни от изображения, направени от космическия телескоп Хъбъл и рентгеновата обсерватория Чандра. Тъй като това беше наистина гореща новина, той я изпрати на колеги по имейл. Статия за работата на екипа му е публикувана до 16 юни в онлайн версията на списание Science. Той публикува и втората статия на екип, който си сътрудничи, воден от Андрю Леван от Университета на Уоруик в Обединеното кралство.
„Нещо съвсем различно се е случило от всяко друго подобно събитие, което сме виждали досега“, каза Блум пред Science Daily.
Заподозреният се държал прилично
Драконът не излъчва нормален гама лъч към Земята. Отне твърде много време. Освен това изглежда, че нейният източник е скрит в центъра на една каталогизирана галактика, отдалечена на почти четири милиарда светлинни години. Отдавна се предполага, че невидими свръхмасивни черни дупки са скрити в центровете на галактики, включително нашата, произходът на които остава загадка.
По този начин черната дупка в центъра на галактиката е първата, за която се подозира. Дотогава обаче тя се беше държала прилично дотогава, само „кикотейки се“ от време на време, когато поглъщаше междузвезден газ. Той все още изглеждаше заспал, така че астрономите търсеха други обяснения.
В крайна сметка обаче Блум и екипът му заявиха, че единственото събитие, което е могло да причини такъв масивен и дълготраен гама лъч, трябва да е погълнало звездата през централна галактическа черна дупка. Според учените абсорбираната звезда е сравнима по маса с нашето Слънце, но централната черна дупка надвишава тези слънчеви параметри повече от милион пъти.
При такива огромни разлики в масовите категории не може да има голям проблем, когато се появи дупка, която да се наслади на звезда, която влиза в нейната гравитационна сфера. Законите на физиката ще гарантират, че този път Дейвид няма и най-малък шанс в неравностойната битка срещу Голиат.
Дива прегръдка
Невидима космическа прахосмукачка привличаше звездата постепенно, по спирала, сякаш вода изтичаше от вана. Гравитацията изтръгна материята от повърхността на звездата така ловко, сякаш беше портокал, и черната дупка искаше първо да я обели.
Последната прегръдка на черната дупка и възмутената звезда трябва да са били наистина диви. В подобни събития астрономите обмислят скорости, приближаващи се до скоростта на светлината. Например, моделни изчисления при сливането на черна дупка и неутронна звезда казват, че точно преди дупката да погълне звездата, двата обекта се въртят един около друг със скорост, равна на една трета от скоростта на светлината във вакуум, или около 100 000 километра в секунда. Това освобождава огромно количество енергия.
Изключително събитие
Учените, водени от Блум, са изчислили, че в последната фаза на поглъщането на звездата е избягала около една десета от нейната маса. Той се превърна във високо концентрирана енергия, излъчена под формата на гама лъч по оста на въртене на черна дупка. По съвпадение, с други думи - по пълно съвпадение - оста на въртенето му е насочена към Земята.
В миналото астрономите са съобщавали за радиация с предполагаемото поглъщане на материята през черна дупка, но това е било в рентгеновия, ултравиолетовия или видимия спектър. Гама-лъчението, което носи повече енергия, е новост в това явление, според Блум.
"В една галактика подобно нещо може да се случи веднъж на сто милиона години", изчисли Блум. "Така че това е еднократно събитие и ще се изненадам, ако забележим нещо подобно през следващите десет години", каза той.
Ако астрономите наистина наблюдават отзвука на събитие, при което черна дупка е погълнала звезда с размерите на нашето Слънце, тогава според тях нищо подобно няма да се случи в тази галактика.
А какво да кажем за нашата галактика?
Голяма черна дупка също седи тихо в центъра на нашия Млечен път. „Отдалеч изглежда, че тя спи, но само докато една звезда не й попречи“, каза Блум.
Кога ще бъде или изобщо няма, не е известно. Но дори този път лъчът на гама-лъчението да беше насочен към Земята, нямаше да е приятно. Учените, изучаващи почти периодично повтарящи се земни катастрофи, последвани от масово изчезване на видове, понякога предполагат, че те може да са били причинени от относително близки гама-лъчи.
Космосът обаче тече с различна скорост от нашата, така че във всеки случай ще се тревожим повече за безработицата, инфлацията или фалита на Гърция, отколкото гама лъчите от центъра на Млечния път.
Малко по-лошо ще бъдат потенциалните интелигентни същества от галактиката Markarian 739, отдалечена на 425 милиона светлинни години. Когато Блум обяви откритието си в Science Express, друг астрономически екип обяви, че е открил втора свръхмасивна черна дупка в центъра на галактиката Маркарян 739. И двете дупки са на разстояние само 11 000 светлинни години и едната е по-ненаситна от другата.
По този начин галактиката Markarjan 739 се превърна в една от най-близките и най-ярките галактики с двойно активно галактическо ядро и в същото време място, където трябва да се постави знак на туристическата карта на Дъглас Адамс, казвайки: „По-добре заобиколи тези дупки далеч. "