Американским астрофизикам из Университета штата Аризона удалось обнаружить квазар, который получил название J0313-1806 и в настоящее время является самым далёким и тяжёлым объектом этого типа. Он находится в том же состоянии, в котором пребывал, когда Вселенной было 670 млн лет. Об этом пишет информагентство ТАСС со ссылкой на данные исследования американских учёных, результаты которого будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.

В астрономии квазарами принято называть очень яркие источники радиоизлучения. Учёные считают, что они представляют собой активные ядра галактик на ранних этапах развития. В центре такой галактики располагается сверхмассивная чёрная дыра, которая активно поглощает вещество, из-за чего вокруг неё формируется ярко светящийся диск, состоящий из вращающегося вещества. По мнению астрономов, наиболее древние чёрные дыры появлялись внутри регионов Вселенной, плотность материи в которых была достаточно высока для формирования внутри галактик так называемых чёрных дыр промежуточной массы, объектов, которые в десятки тысяч раз тяжелее Солнца.

Американские учёные, работавшие под руководством астрофизика Фэйгэ Вана, сумели обнаружить самый древний на данный момент пример такой галактики. Она была найдена в созвездии Эридана, а в её центре находится сверхмассивная чёрная дыра, масса которой примерно в 300 раз больше массы чёрной дыры, располагающейся в центре нашего Млечного Пути. По оценкам астрономов, сверхмассивная чёрная дыра в центре этой галактики поглощает в год объём материи, сопоставимый с 25 массами Солнца. Стоит отметить, что J0313-1806 примерно в два раза больше и на 20 млн лет старше квазара ULAS J1342+0928, который находится в созвездии Волопаса и прежде считался самым древним подобным объектом.

Учёные рассчитывают на то, что дальнейшее наблюдение за квазаром J0313-1806 поможет понять, каким образом выбросы сверхмассивной чёрной дыры в центре влияют на её эволюцию и процесс ионизации Вселенной в первые эпохи её жизни после Большого взрыва. Понимание этого поможет прояснить историю эволюции Млечного Пути и его светил.

Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) сообщает о том, что приборы на борту космической обсерватории «Спектр-РГ» зарегистрировали приливное разрушение звезды сверхмассивной чёрной дырой.

Событие приливного разрушения звезды в гравитационном поле сверхмассивной черной дыры в представлении художника / изображения ИКИ РАН

Напомним, что «Спектр-РГ» — это российско-германский проект, нацеленный на исследование Вселенной в рентгеновском диапазоне длин волн. В оснащение входят рентгеновские телескопы ART-XC (РФ) и eRosita (Германия).

Сообщается, что внимание специалистов привлёк внегалактический рентгеновский транзиент SRGeJ213527.3−181634. Он был расположен в ничем не примечательной, сравнительно небольшой галактике, в которой ранее не регистрировалась активность ядра — сверхмассивной чёрной дыры в её центре.

Рентгеновские изображения участка неба размером 5х5 угловых минут в диапазоне 0.3-2.2 кэВ

«Мы все с детства наслышаны о приливах в океанах и морях. И эти приливы — результат наличия Луны в 300 000 км от Земли. Можно легко представить себе, как приливные гравитационные силы разрывают даже в сотне гравитационных радиусов звезду, пролетающую мимо сверхмассивной чёрной дыры. Значительная часть вещества разорванной звезды образует аккреционный диск вокруг чёрной дыры и медленно падает в чёрную дыру, посылая нам сигнал в виде мощного рентгеновского излучения», — отмечается в сообщении ИКИ РАН.

Добавим, что обсерватория «Спектр-РГ» выполняет научную программу, которая рассчитана на четыре года. За это время будут произведены восемь полных обзоров небесной сферы — сейчас идёт третий обзор. 

В рубрике «Изображение недели» на сайте космического телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope) опубликован прекрасный снимок галактики IC 5063, расположенной на расстоянии приблизительно 156 млн световых лет от нас в созвездии Индейца.

Нажмите для увеличения

Отмечается, что многими самыми потрясающими видами нашего неба можно любоваться на закате, когда солнечный свет, проходя сквозь облака, создаёт смесь ярких и тёмных лучей. Похожую картину, правда, в галактических масштабах можно видеть на представленном изображении.

IC 5063 — это активная галактика, в центре которой располагается сверхмассивная чёрная дыра, масса которой может в 10⁵–10¹¹ превышать солнечную. Как можно видеть на снимке, из яркой центральной области как бы исходит поток тёмных струй.

Исследователи полагают, что мы можем наблюдать своего рода тень от чёрной дыры, а точнее, от так называемого тора — плотного кольцеобразного образования из газа и пыли, окружающего эту дыру.

Учёные также говорят, что «тень» отбрасывается в пространство на огромное расстояние — как минимум 36 тысяч световых лет. 

Европейская Южная Обсерватория (European Southern Observatory, ESO) сообщает о регистрации редкого явления — последних мгновений жизни звезды, поглощённой сверхмассивной чёрной дырой.

Иллюстрации ESO

Зафиксированное событие получило обозначение AT2019qiz. Это вспышка света от звезды в спиральной галактике в созвездии Эридана на расстоянии более 215 миллионов световых лет от Земли.

Зарегистрированное явление называется спагеттификацией, или эффектом лапши. «Когда "невезучая" звезда проходит слишком близко к сверхмассивной чёрной дыре, расположенной в центре какой-нибудь галактики, колоссальное гравитационное притяжение чёрной дыры разрывает звезду на потоки вещества», — объясняют исследователи.

Иными словами, из-за приливного разрушения звёздное вещество устремляется к чёрной дыре в виде тонких прядей, напоминающих спагетти. При этом происходят яркие вспышки, которые очень сложно рассмотреть, поскольку зачастую они загораживаются завесой пыли и обломков. Теперь исследователям удалось пролить свет на происхождение этой завесы.

Отмечается, что в момент поглощения светила чёрной дырой могут происходить мощные выбросы вещества в обратном направлении. Это происходит из-за того, что энергия, высвобождаемая в процессе поглощения чёрной дырой звёздного вещества, отбрасывает часть его фрагментов вовне.

Добавим, что исследования осуществлялись с использованием Очень Большого телескопа (VLT) и Телескопа новой технологии (NTT) ESO. Наблюдения в ультрафиолетовом, оптическом, рентгеновском и радио-диапазонах впервые выявили прямую связь между истечением вещества из звезды и яркой вспышкой в момент её поглощения чёрной дырой. 

Европейская Южная Обсерватория (European Southern Observatory, ESO) сообщает о том, что впервые в ранней Вселенной обнаружена тесная группа галактик, окружающая сверхмассивную чёрную дыру.

Иллюстрации ESO

Наблюдения осуществлялись с использованием Очень Большого телескопа ESO (VLT). Астрономы смогли выявить группу из шести галактик, окружающих сверхмассивную чёрную дыру спустя менее одного миллиарда лет — 0,9 млрд — после Большого взрыва. До сих пор подобные структуры обнаружить не удавалось.

Наблюдаемые галактики находятся внутри колоссальной газовой «паутины», простирающейся на расстояние, более чем в 300 раз превышающее размеры Млечного Пути. Что касается самой чёрной дыры, то она по массе в миллиард раз превосходит наше Солнце.

«Чтобы достичь массы порядка миллиарда Солнц за первые 0,9 миллиарда лет жизни Вселенной, первичные чёрные дыры, сформировавшиеся, как полагают, в результате коллапса первых звёзд, должны были расти с очень большой скоростью», — отмечает ESO.

Главный вопрос заключается в том, откуда чёрные дыры могут брать столько «пищи» для своего стремительного роста. Найденная структура как раз и даёт ответ: космическая «паутина» и галактики внутри неё содержат достаточно газа, чтобы обеспечить превращение центральной чёрной дыры в сверхмассивного гиганта.

Сама же «паутина» могла сформироваться благодаря таинственной тёмной материи. «По всей видимости, на ранней стадии существования Вселенной огромные области невидимого вещества притягивают большие массы газа. Вместе с тёмной материей этот газ формирует паутинообразные структуры, внутри которых могут эволюционировать галактики и чёрные дыры», — заключают учёные. 

Европейская Южная Обсерватория (European Southern Observatory, ESO) сообщает о важном открытии: обнаружена самая близкая к нам чёрная дыра из всех известных на сегодняшний день.

Объект располагается на удалении приблизительно 1000 световых лет от Земли. Любопытно, что эта чёрная дыра входит в состав тройной звёздной системы, которая видна невооружённым глазом.

Речь идёт о системе с обозначением HR 6819, которая расположена в созвездии Телескопа. Для исследований этой структуры применялся спектрограф FEROS на 2,2-метровом телескопе MPG/ESO в обсерватории ESO Ла Силья в Чили.

Оказалось, что одна из двух видимых звёзд обращается вокруг невидимого компаньона за 40 дней, а вторая находится на большом расстоянии от этой внутренней пары. Наблюдения показали, что загадочный невидимый объект — это чёрная дыра. Её масса оценивается как минимум в четыре массы Солнца.

«Скрытая чёрная дыра в HR 6819 — одна из самых первых обнаруженных чёрных дыр звёздной массы, которые не взаимодействуют активно со своим окружением и поэтому остаются поистине чёрными», — отмечает ESO.

Специалисты говорят, что значимость открытия сложно переоценить. Обнаружение этой «спящей» невидимой чёрной дыры подсказывает, где могут находиться другие скрытые чёрные дыры Млечного пути.

«В Галактике должны быть сотни миллионов чёрных дыр, а нам известно только несколько. Теперь, когда мы знаем, где искать, их должно найтись больше», — заключают учёные. 

Институт космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН) сообщает о том, что космическая обсерватория «Спектр-РГ» зафиксировала, возможно, «пробуждение» чёрной дыры.

Российский рентгеновский телескоп ART-XC, установленный на борту аппарата «Спектр-РГ», обнаружил в области центра Галактики яркий рентгеновский источник. Им оказалась чёрная дыра 4U 1755-338.

Любопытно, что названный объект был обнаружен ещё в начале семидесятых годов первой орбитальной рентгеновской обсерваторией Uhuru. Однако в 1996 году дыра перестала проявлять признаки активности. И вот теперь она «ожила».

«Проанализировав полученные данные, астрофизики ИКИ РАН предположили, что телескоп ART-XC наблюдает начало новой вспышки от этой чёрной дыры. Вспышка связана с возобновлением аккреции на чёрную дыру вещества с обычной звезды, которые вместе образуют двойную систему», — отмечается в сообщении.

Добавим, что телескоп ART-XC уже совершил обзор половины всего неба. Совместно с российским прибором на борту обсерватории «Спектр-РГ» функционирует германский телескоп eROSITA. Ожидается, что уже в июне 2020 года будет получена первая карта всего неба. 

Новое исследование, выполненное астрофизиками МГУ имени М.В.Ломоносова, говорит о том, что чёрная дыры в центре галактики М87 (Messier 87) вовсе не столь массивна, как предполагалось ранее.

Иллюстрации ESO

Речь идёт о чёрной дыре, для которой удалось впервые получить прямое визуальное изображение. Об этом достижении было объявлено в апреле прошлого года. Тогда сообщалось, что объект, находящийся на расстоянии примерно 55 млн световых лет от нас в центре галактики М87 в созвездии Девы, имеет массу в 6,5 млрд солнечных масс.

Однако работа, проделанная российскими учёными, дала совершенно другие результаты. Утверждается, что масса названной чёрной дыры составляет «всего» 50 млн солнечных масс. Иными словами, новая оценка уменьшает массу объекта сразу на два порядка.

«Учёные использовали технику скалирования, которая основана на подобии физических свойств в процессах аккреции вещества в окрестностях разных чёрных дыр. Метод скалирования широко известен и протестирован на рентгеновских данных для множества чёрных дыр, как галактических, так и внегалактических», — говорится в публикации МГУ.

Отмечается, что выполненная работа поможет выявить возможные недостатки известных методов оценки массы чёрных дыр. Впрочем, есть вероятность, что столь существенная разница в оценках массы чёрной дыры в центре галактики М87 объясняется свойствами самого объекта. 

Есть немало снимков чёрных дыр, но астрономы по-прежнему не до конца понимают, как они устроены. Исследователи во главе с китайскими астрономами обнаружили огромную чёрную дыру звёздных масс — этот тип чёрных дыр образуется, когда огромные звёзды умирают, разрушаются и взрываются. Объект LB-1 расположен на расстоянии около 15 тысяч световых лет от Земли, в созвездии Близнецов, и имеет массу в 70 раз бо́льшую, чем у Солнца.

Это открытие нарушает современные модели звёздной эволюции: предыдущие оценки предполагали, что ни одна черная дыра звёздных масс не будет иметь массу более чем в 20 раз бо́льшую, чем Солнце. Учёные ожидали, что многие умирающие звезды теряют бо́льшую часть своего газа, что делает появление таких чёрных дыр невозможным — они должны разрушаться. Теперь следует пересмотреть существующие теории, чтобы объяснить этот феномен.

«Чёрные дыры такой массы не должны даже существовать в нашей галактике, если следовать большинству современных моделей звёздной эволюции. LB-1 вдвое массивнее, чем ранее казалось возможным», — заявил руководитель исследовательской группы Лю Цзифэнг (Liu Jifeng).

Команда использовала спектроскоп LAMOST (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope) в Китае, чтобы находить звезды, вращающиеся вокруг объектов, которые кажутся невидимыми — метод, который был предложен ещё в 1783 году, но до недавнего времени был неосуществим. Затем исследователи использовали американский телескоп Keck I и испанский Gran Telescopio Canarias, чтобы определить свойства звезды (на узкой, 79-дневной орбите) и её черной дыры.

Меняющие существующие представления открытия не так уж редки. Астрономы, регистрирующие гравитационные волны, обнаружили, что сталкивающиеся черные дыры производят волны намного бо́льшие, чем обычно. Это тоже может привести к переосмыслению того, как рождаются звёздные черные дыры. Следовательно, это может изменить представление человечества об устройстве галактик на более широком уровне.

Космическая обсерватория «Спектр-РГ» в ходе наблюдения за сверхмассивной чёрной дырой Стрелец А, которая находится в центре Млечного пути на расстоянии 26 000 световых лет от Земли, зафиксировала необычную активность. Об этом в ходе интервью рассказал директор Института космических исследований РАН Михаил Павлинский.

В интервью говорилось о том, что упомянутая чёрная дыра обладает низкой рентгеновской светимостью, что всегда вызывало вопросы у исследователей. Периодически фиксируется вспышечная активность из-за того, что интенсивность потока увеличивается на два порядка. В такие периоды объект привлекает внимание астрофизиков и астрономов.

Несколько дней назад обсерватория Swift сообщила о фиксации повышенной активности, после чего обсерватория «Спектр-РГ» начала наблюдение за данной областью. В результате, российские учёные зафиксировали аномальную активность. Обычно увеличение потока длится один-два часа, а сейчас этот процесс длится значительно дольше. Со вчерашнего дня многие космические обсерватории ведут наблюдение за чёрной дырой.

Напомним, обсерватория «Спектр-РГ» является первым российским аппаратом, который будет работать на расстоянии около 1,5 млн км от поверхности Земли. В настоящее время аппарат удалился от нашей планеты на расстояние более 1 млн км. До конечной точки базирования телескоп должен добраться 20 октября. За четыре года обсерватория «Спектр-РГ» должна сделать 8 полных обзоров небесной сферы. После этого телескоп будет использоваться для точечного наблюдения за разными объектами Вселенной. «Спектр-Рентген-Гамма» является совместным российско-германским проектом, в рамках которого создана орбитальная астрофизическая лаборатория для исследования Вселенной в рентгеновском диапазоне. Обсерватория должна помочь в создании полноценной «карты» видимой части Вселенной, на которую будут нанесены все крупные скопления галактик.

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) сообщает о том, что исследователям удалось получить ещё одно подтверждение устоявшегося представления о существовании сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути.

Во время работы был задействован приёмник GRAVITY на Очень Большом Телескопе (VLT). Специалисты наблюдали вспышку инфракрасного излучения от аккреционного диска вокруг массивного объекта Стрелец A* в самом сердце Млечного Пути.

Учёные отмечают, что полученные данные являются подтверждением того, что объект в центре нашей галактики действительно является сверхмассивной чёрной дырой.

«Вспышка была порождена веществом, находящимся на орбите, очень близкой к горизонту событий чёрной дыры. Таким образом, это самое детальное на сегодняшний день наблюдение вещества на столь близком расстоянии от чёрной дыры», — говорится в сообщении ESO.

Новые наблюдения позволили выявить скопления газа, несущиеся с огромной скоростью — около 30 % от скорости света. Высокая чувствительность приёмника GRAVITY позволила исследователям наблюдать процесс аккреции в реальном времени в небывалых подробностях. 

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова (МГУ) сообщает о том, что российским исследователям удалось обнаружить сверхмассивную чёрную дыру в ультракомпактной галактике.

Речь идёт о галактике Fornax UCD3. Она располагается в созвездии Печи. Нужно отметить, что ультракомпактные карликовые галактики характеризуются крайне высокой плотностью звёздного населения. Предполагается, что их размеры составляют приблизительно 200 световых лет в поперечнике. При этом в них находятся около сотни миллионов звёзд.

Масса открытой чёрной дыры составляет 4 % от полной массы галактики. В обычных галактиках это отношение существенно меньше — приблизительно 0,3 %.

«Мы открыли сверхмассивную чёрную дыру в центре галактики Fornax UCD3. Масса чёрной дыры составляет 3,5 миллиона солнечных масс, почти как в Млечном Пути», — говорят исследователи.

В ходе исследования ученые использовали данные инфракрасного спектрографа интегрального поля SINFONI, который установлен на одном из телескопов VLT в Чили. Работа проводилась совместно со специалистами из Европейской южной обсерватории (Германия и Чили), Института астрономии Общества Макса Планка, Потсдамского астрофизического института (Германия), Университета штата Мичиган, Университета штата Калифорния в Сан-Хосе, Техасского университета A&M, Университета Юты, Калифорнийского университета (США), Австралийской астрономической обсерватории, Университета Маккуори, Университета Квинсленда (Австралия) и из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о том, что исследователям удалось идентифицировать ранее неизвестный путь «подпитки» веществом сверхмассивных чёрных дыр.

Примеры галактик-медуз

Наблюдения проводились на Очень Большом Телескопе ESO: специалисты при помощи спектрографа MUSE (Multi-Unit Spectroscopic Explorer) изучали процессы отрыва газа от галактик. В частности, исследовались так называемые галактики-медузы. Эти образования получили своё название из-за характерных продолговатых «щупальцев» вещества, выступающих на десятки тысяч световых лет за пределы галактических дисков.

«Щупальца» галактик-медуз формируются в скоплениях галактик в ходе процесса «приливного обдирания». «В результате гравитационных взаимодействий галактики начинают с большой скоростью двигаться внутри скоплений, сталкиваясь при этом с горячим и плотным газом: их как-бы обдувает мощным потоком ветра, который отрывает газовые "пряди" от галактических дисков и стимулирует внутри этих прядей вспышки звёздообразования», — отмечает ESO.

Выяснилось, что в центре шести из семи исследованных галактик-медуз расположены сверхмассивные чёрные дыры, подпитываемые окружающим газом. Иными словами, выявлена сильная связь между «приливным обдиранием» и присутствием активных чёрных дыр. Ранее такой механизм подпитки чёрных дыр веществом никто не наблюдал.

«Наши наблюдения с инструментом MUSE позволяют предполагать существование нового механизма транспортировки газа в окрестность чёрной дыры. Это даёт нам ещё одно звено в ещё плохо понятной системе связей между сверхмассивными чёрными дырами и их родительскими галактиками», — говорят исследователи. 

Европейская Южная Обсерватория (ESO) сообщает о важном открытии, которое может серьёзно повлиять на представления учёных о свойствах и эволюции галактик.

Наблюдения на Очень Большом Телескопе (VLT) в обсерватории ESO на горе Параналь в Чили показали, что звёзды образуются внутри мощных выбросов вещества из сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик. Это первые подтверждённые наблюдения образования светил в столь экстремальных условиях.

Астрономы изучали две сталкивающиеся галактики, которые находятся на расстоянии в 600 млн световых лет от Земли. Были зафиксированы колоссальные извержения вещества из окрестностей сверхмассивной чёрной дыры в ядре одной из галактик. При этом удалось впервые обнаружить прямое доказательство рождения звёзд внутри этого вещества.

Извержения обусловлены выделением гигантских количеств энергии в активных турбулентных центральных областях галактик. В ядрах большинства галактик прячутся сверхмассивные чёрные дыры; в процессе поглощения окружающего их вещества они разогревают его и часть выбрасывают наружу в виде мощных и плотных потоков газового «ветра».

Благодаря уникальным возможностям инструментов VLT исследователям удалось выполнить прямую регистрацию новорождённого звёздного населения внутри выброса. Причём оказалось, что эти светила горячее и ярче, чем звёзды, образующиеся в менее экстремальных средах, например, в галактических дисках. Возраст обнаруженных звёзд оценивается менее чем в несколько десятков миллионов лет. Эти светила с очень высокими скоростями движутся в направлении от центра галактики.

«Открытие обещает интереснейшие последствия для развития некоторых областей астрофизики, например, для решения вопросов о том, как галактики приобретают определённую форму, как происходит обогащение межгалактического пространства тяжёлыми элементами и даже где может образовываться пока не объяснённое космическое инфракрасное фоновое излучение», — отмечает ESO. 

Орбитальный телескоп «Хаббл» ( NASA/ESA Hubble Space Telescope) передал на Землю снимок необычной системы под обозначением RX J1140.1+0307, находящейся на расстоянии приблизительно 1 млрд световых лет от нас.

Запечатлённый объект расположен в созвездии Девы. На первый взгляд он представляет собой обычную спиральную галактику. Однако у этой галактики есть одна загадочная особенность.

Считается, что в центре большинства крупных галактик располагается сверхмассивная чёрная дыра. В «сердце» же RX J1140.1+0307 находится чёрная дыра относительно небольшой массы. При этом наблюдаемый спектр излучения системы не может быть объяснён с точки зрения принятых теорий о строении таких галактик и чёрных дыр. Объяснить подобную особенность RX J1140.1+0307 исследователи пока не могут.

Добавим, что представленный снимок получен при помощи усовершенствованной обзорной камеры ACS (Advanced Camera for Surveys) на борту «Хаббла», которая была установлена во время одной из миссий по обслуживанию телескопа.