Редкая звезда раскрыла новые тайны сверхмассивной черной дыры
Радиоастрономы давно пытаются найти подходящий пульсар в окрестностях Стрельца А* — центра нашей Галактики, который, как считается, является сверхмассивной черной дырой массой в несколько миллионов масс Солнца. Пульсаром называется нейтронная звезда, компактная, сверхплотная, быстро вращающаяся, что и создает пульсацию излучения в определенном диапазоне и со строго определенной частотой, которые зависят от параметров звезды. Если такой пульсар вращается близ черной дыры, ее колоссальная гравитация будет слегка менять частоту пульсации в сторону от строгих расчетных значений, и наблюдение этого эффекта стало бы еще одним замечательным подтверждением справедливости Общей теории относительности Эйнштейна.
Надежды найти подходящий пульсар подтвердились 24 апреля этого года, когда в непосредственной близости от Стрельца А* были зафиксированы характерные вспышки рентгеновского излучения. Вскоре наблюдения подтвердил целый ряд обсерваторий: периодичность пульсации составила 3,76 с, и астрономы пришли к выводу о том, что пульсар этот является магнетаром, нейтронной звездой с исключительно сильным магнитным полем. Величина его может в тысячи раз превосходить силу магнитного поля обычного пульсара и в сотни триллионов раз — магнитного поля Земли. До сих пор известно лишь около 20 магнетаров, так что новый обнаруженный объект оказался большой удачей.
Его поведение исследовали немецкие ученые с помощью мощного 100-метрового радиотелескопа Effelsberg. Они подтвердили, что звезда находится от Стрельца А* примерно в 20 тыс. а.е. — в 20 тыс. раз дальше, чем Земля от Солнца. Для точных релятивистских расчетов это слишком далеко, однако немцам удалось использовать пульсацию звезды для других вычислений: они измерили магнитное поле, которое создает вещество аккреционного диска. Эта материя, падающая в черную дыру, раскаляется и ионизируется. Магнитное поле, по расчетам, должно замедлять падение вещества в недра дыры, в некоторой степени ограничивая ее неограниченные аппетиты.
Это же поле воздействует и на испускаемые магнетаром радиоволны, причем с разной степенью, в зависимости от точной длины волны. Зафиксировав эти эффекты, ученые и сумели подтвердить существование магнитного поля, окружающего черную дыру, и подсчитать его силу. Теоретические выкладки подтвердились: магнитное поле достаточно велико, чтобы существенно замедлять потоки плазмы, поглощаемой сверхмассивной черной дырой, и умерять ее бесконечную «прожорливость».
По публикации Nature News