Впервые в истории астрономии ученым удалось увидеть тусклые вспышки видимого света, излучаемого из области пространства, непосредственно прилегающей к одной из черных дыр. Более того, этот свет может увидеть каждый желающий при помощи обычного любительского телескопа с размером зеркала порядка 20 сантиметров. Резкие вспышки света, излучаемые квазаром, несут в себе массу информации о тонкостях процессов, происходящих при поглощении черной дырой материи из окружающего пространства. Статья, посвященная изучению V404 Cygni, опубликована в Nature.
Черные дыры получили свое название благодаря тому, что все, даже фотоны света, не могут снова вернуться в пространство, перейдя через определенную границу, называемую горизонтом событий. Однако, ученые изучают не сами черные дыры, а диски из материи, которые формируются возле черных дыр из притянутого гравитацией космического газа и материи разрываемых гравитацией ближайших звезд. Огромные силы гравитации черной дыры воздействуют на эту материю, которая разогревается до температур в десятки миллионов градусов и которая светится очень ярко в различных диапазонах электромагнитного спектра.
Первые черные дыры были обнаружены в пределах Млечного Пути около 40 лет назад. Дальнейшие исследования показали, что диски материи, формирующиеся вокруг черных дыр, в некоторых случаях, оказывают очень сильное воздействие на близлежащее окружающее пространство. К примеру, из этих дисков часто извергаются потоки разогнанных почти до скорости света частиц, называемые джетами. И эти джеты пронизывают близлежащую галактику, оказывая влияние на процессы ее развития.
Приведенный выше пример с джетами является самым простым вариантом воздействия черных дыр на окружение. Согласно результатам исследований, проведенных астрономом Марико Кимуру (Mariko Kimura) и его коллегами из университета Киото, Япония, материя, находящаяся в непосредственной близости от черной дыры, может вести себя гораздо более сложными способами.
Для изучения этого сложного поведения японские исследователи сосредоточились на V404 Cygni, двойной системе, состоящей из небольшой черной дыры, масса которой превышает массу Солнца в девять раз, и звезды-спутника, которая немного менее массивна, нежели Солнце. Эта система расположена на удалении 7800 световых лет от Земли в Созвездии Лебедя, и V404 Cygni является одной из самых близких к Земле известных черных дыр.
В течение прошедших 26 лет система V404 Cygni была малоактивной, но в 2015 году астрономы начали регистрировать интенсивные вспышки рентгеновского излучения из этой области пространства, что длилось около двух недель. Такая резкая активизация деятельности в системе V404 Cygni сделала эту систему на некоторое время самым ярким источником рентгена во всей известной астрономам части Вселенной.
После регистрации вспышек рентгеновского излучения астрономы обнаружили мерцающий видимый свет, излучаемый из системы V404 Cygni. Длительность этих вспышек колеблется в пределах от 100 секунд до 150 минут и именно это позволяет увидеть окрестности черной дыры при помощи метода прямых наблюдений, а не в рентгеновском или гамма-диапазоне.
"То, что мы обнаружили позволяет нам впервые увидеть всю активность в системе с черной дырой в оптическом диапазоне" - рассказывает Марико Кимуру, - "Несмотря на низкую яркость этих вспышек, мы получили возможность изучения некоторых физических явлений и процессов, происходящих в непосредственной близости от черной дыры. И сделать это можно при помощи достаточно слабых обычных телескопов, а не рентгеновских или гамма-телескопов, доступ к которым есть только у ведущих ученых".
