Энергия танца: Вращение черных дыр
Множество из огромных свермассивных черных дыр, которые располагаются в активных центрах галактик, выбрасывают в пространство мощные джеты — потоки частиц материи и энергии, уносящихся прочь на многие миллионы световых лет. Детали того, как эти джеты образуются и откуда черпают энергию, пока что неясны.
Однако считается, что источниками энергии могут, в принципе, быть два явления. Первое — падение в недра черной дыры притянутой ею материи — что, впрочем, согласуется не со всеми имеющимися данными. Второе — энергия вращения, накопленная дырой. Расчеты показывают, что теоретически джеты могут питаться энергией вращения черной дыры, если только найдется что-то, что «соединяет» черную дыру и окружающую материю — например, магнитные поля. И, наконец, этому получено первое подтверждение.
Группа канадских ученых во главе с Брайаном МакНамарой (Brian McNamara) обнаружила наиболее ясное из существующих свидетельств тому, что джеты питаются энергией вращения черной дыры. Свидетельство это пришло от галактики MS0735.6+7421, расположенной в 2,6 млрд световых лет от нас. В 2005 г. ее снимки, сделанные орбитальным телескопом Chandra, показали, что джеты черной дыры в центре этой галактики несут так много энергии, как ни одно другое подобное событие во Вселенной.
Ученые подсчитали, что за последние 10 млн лет джеты эти унесли с собой около 1055 Дж энергии, в миллиарды раз больше, чем средний взрыв сверхновой. С точки зрения двух альтернативных источников такой энергии, описанных выше, падение материи совершенно для этого не подходит: за это время ни одна дыра не поглотила бы вещества достаточно для таких масштабов.
«Дыре пришлось бы практически "высосать" всю галактику до состояния полного вакуума, — добавляет МакНамара, — за эти самые 100 млн лет, но мы знаем, что в реальности все выглядит иначе. Падения материи в ее недра совершенно недостаточно для создания таких количеств энергии».
Остается один вариант — вращение. Во вращении черной дыры (как, впрочем, и — теоретически — в любом другом вращении) можно сохранять энергию, а уж в случае со сверхмассивными черными дырами количества этой энергии совершенно колоссальны. Лишь часть ее уходит вместе с выбросами-джетами, но и этой части достаточно для того, чтобы полностью «зачищать» все на своем пути, не позволяя скоплениям материи сформировать ни планет, ни даже звезд.
О том, как измеряется вращение черных дыр (и как поразительно быстро оно происходит), мы рассказывали в заметке «Черные карусели». Вообще, вращающаяся черная дыра — идеальный генератор энергии для космических сверх-цивилизаций (если, конечно, такие существуют). Об этом читайте: «Космические супермаховики».
По публикации New Scientist Space