Черные дыры растут, питаясь материей, которую притягивает их сильное гравитационное поле. Поступающая «еда» собирается в диск из горячего газа и пыли, который мерцает, как костер. Астрономы обнаружили, что мониторинг изменений этих мерцаний может выявить то, что оказалось очень трудно измерить до недавнего времени: вес черной дыры. Об этом сообщает портал ScienceNewsForStudents.
«Создан новый способ взвешивания черных дыр», — говорит Колин Берк. Он астроном из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн. По словам его команды, этот метод можно использовать для измерения любого небесного объекта с помощью аккреционного диска. Это может даже помочь обнаружить долгожданные черные дыры среднего размера. Команда Берка описала свою новую идею в журнале Science.
Измерить массу черной дыры непросто. Для начала, этих темных гигантов действительно трудно увидеть. Но иногда черная дыра обнаруживается во время обеда. Когда в нее попадают газ и пыль, эта материя преобразуется в форму диска. По пути материя будет нагреваться до белых цветовых температур. В некоторых случаях этот диск может затмить все звезды, вместе взятые, которые находятся в родительской галактике черной дыры.
Есть еще один способ измерить черную дыру. Ее диаметр может показать массу, если подставить данные в общую теорию относительности Эйнштейна. Но только телескоп Event Horizon смог произвести такие измерения. И пока это сделано только для одной черной дыры. Другие были взвешены путем наблюдений за их влиянием на окружающую материю. Но это требует большого количества данных и не работает для каждой сверхмассивной ЧД.
В надежде найти другой путь команда Берка обратилась к аккреционным дискам. Предыдущие исследования намекали, что время, необходимое диску, чтобы потускнеть, стать ярче и снова потускнеть, связано с массой черной дыры. Но эти утверждения были противоречивыми.
Поэтому ученые собрали наблюдения 67 активно питающихся черных дыр. Масса каждой была уже известна — 10 000-10 миллиардов раз больше, чем у нашего Солнца. Для самой маленькой из них мерцание изменилось во времени от часов до недель. Сверхмассивные черные дыры, имеющие массу до 10 миллиардов раз больше массы Солнца, мерцали медленнее. Время каждого мерцания может длиться несколько сотен дней.
По словам авторов исследования, если это соотношение справедливо для всего диапазона сверхмассивных черных дыр — от маленьких до больших, — то «может быть, это своего рода универсальная особенность подобных объектов».
