Ученые из Университета Лестера обнаружили, как сверхмассивная черная дыра (СМЧД) в далекой галактике PG1211+143 буквально «подавилась» избытком материи и выплюнула лишнее со скоростью, близкой к световой.

Исследование, опубликованное в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, впервые показало, что происходит, когда черная дыра поглощает слишком много вещества. Избыток не удерживается гравитацией и выбрасывается в космос в виде мощного ветра — потока раскаленного газа, летящего со скоростью около 30% от скорости света.

Такие выбросы — не редкость. Еще в 2001 году рентгеновская обсерватория XMM-Newton  (ЕКА) зафиксировала нечто подобное, и с тех пор их считают типичным признаком активных ядер галактик (АЯГ).

Черные дыры образуются, когда огромная масса сжимается в крошечном объеме, и ее гравитация становится настолько сильной, что даже свет не может вырваться.

• Звездные черные дыры — результат коллапса массивных звезд.
• Сверхмассивные черные дыры  (СМЧД) — скрываются в центрах галактик.

В 2014 году ученые пять недель наблюдали за PG1211+143 (1,2 млрд световых лет от нас) и обнаружили неожиданное явление: вещество падало на черную дыру, но часть его не поглощалась, а формировала вращающееся кольцо. Позже это кольцо «сорвалось» и породило мощный выброс.

Кен Паундс, ведущий автор исследования:

Теперь мы видим прямую связь между поглощением материи и выбросом. Если следить за такими ветрами, можно понять, как растут сверхмассивные черные дыры.

PG1211+143 изучают с 1999 года. Еще тогда обнаружили, что из ее ядра вырывается поток газа со скоростью 15% от световой — достаточно мощный, чтобы остановить образование звезд в галактике. Позже выяснилось, что такие ветра есть у многих АЯГ.

Данные ультрафиолетового телескопа Swift  (NASA) помогли разобраться в процессе аккреции — падении вещества на черную дыру.

Аккреция — процесс падения вещества (газа, пыли) на черную дыру под действием гравитации. Часть этого вещества разогревается и излучает, а часть может быть выброшена обратно в космос.

Этот механизм объясняет, почему некоторые галактики перестают формировать звезды: выбросы черных дыр буквально «выдувают» газ, необходимый для звездообразования. Если научиться предсказывать такие события, можно лучше понять эволюцию галактик.

Однако исследование опирается на данные одной галактики. Чтобы подтвердить универсальность механизма, нужно изучить десятки аналогичных объектов.

Ранее ученые нашли черную дыру, разорвавшую звезду вдали от центра гатактики, что нехарактерно.