Как известно, черные дыры отличаются тем, что аккрецируют все формы материи, случайно оказавшиеся в радиусе их досягаемости. Однако новые результаты показывают, что помимо этого они обладают способностью передавать энергию газопылевым облакам вокруг себя. Рентгеновское излучение газа и пыли вокруг одной черной дыры оказалось настолько интенсивным, что это, по мнению научной группы Йорна Вильмса (Jorn Wilms) из Тюбингенского университета (Германия), можно объяснить только тем, что оно питается энергией самой черной дыры. Исследователи уверены, что это, быть может, первое наблюдение эффекта "электрического динамо", предсказанного 25 лет назад (J. Wilms et al., 2001 Mon. Not. R. Astron. Soc. to appear).

Некоторые из черных дыр по массе в миллиард раз превосходят Солнце, будучи по размерам соизмеримыми с Солнечной системой. Интенсивность гравитационных взаимодействий внутри этих небесных тел столь велика, что даже свет не может покинуть их поверхность. Материя вблизи черной дыры ведет себя как щепка в водовороте аккреционного диска из газа и пыли, постепенно приближаясь к поверхности черной дыры. Вещество в аккреционном диске испытывает некоторое сопротивление своему движению (трение), которое разогревает материю и приводит в конечном итоге к излучению энергии в рентгеновском диапазоне спектра электромагнитных волн.

На ранних стадиях изучение рентгеновского спектра газопылевого облака вокруг черной дыры в галактике MCG-6-30-15 показало наличие железа. Однако более детальные исследования линий излучения железа, проведенные международной научной группой под руководством Йорна Вильмса с помощью рентгеновской обсерватории XMM-Newton, привели к новым выводам. "Эта широкая линия была впервые обнаружена в 1995 году, однако до сих пор ни разу не видели мы ее столь четко - она обладает множеством удивительных свойств," - говорит Вильмс.

Исследователи обнаружили, что железная линия оказалась очень интенсивной, что свидетельствует о том, что современные теоретические пределы поглощения энергии веществом были существенно превышены. Спектроскопические исследования этой линии показали также, что источником этого излучения было вещество, находящееся очень близко к черной дыре. При этом все более ранние научные работы указывали на то, что рентгеновское излучение зарождается во внешних областях аккреционного диска.

В поисках объяснения этого феномена ученые обратились к гипотезе, выдвинутой в 1977 году. Тогда Роджер Блэндфорд (Roger Blandford) и Роман Знаек (Roman Znajek) предсказали, что сильное магнитное поле может оказывать тормозящее действие на вращающуюся черную дыру и что избыточная энергия вращения при этом должна передаваться аккреционному диску в форме тепла. "Возможно, это первое наблюдение динамо-эффекта," - говорит Вильмс. "Энергия вращения черной дыры передается внутренним областям аккреционного диска, разогревая его и увеличивая интенсивность его излучения в рентгеновском диапазоне".

Сама идея о том, что сильное магнитное поле может приводить к таким необычным результатам, является спорной, и группа Вильмса признает чрезвычайную важность дальнейших исследований. "Однако относительно яркой железной линии в спектре никаких сомнений не возникало - она очень озадачивает и объяснение должно быть найдено," - говорит Вильмс.

Источник: Physics Web, 26 октября 2001