Путь к сердцу… черной дыры

Последние исследования американских и западноевропейских ученых показали, что гигантские черные дыры были вполне обычным явлением в ту пору, когда Вселенная была еще молода – задолго до того, как на нашей планете появилась разумная жизнь. Никуда не исчезли они и теперь, когда человечество доросло до межпланетных полетов и новейших исследовательских технологий, которые позволяют любопытному Homo Sapience заглянуть не только в самые дальние уголки галактики, но и далеко за ее пределы. Просто за миллионы лет, прошедшие со дня «сотворения мира», многие черные дыры оказались погребены под слоем космической пыли.

Именно к такому выводу, по сообщению New Scientist, пришла недавно группа астрономов, которые проводили поиск этих «замаскировавшихся» загадочных гигантов с использованием различных телескопов, некоторые из которых расположены в обычных обсерваториях, а три – Hubble, рентгеновский телескоп Chandra и инфракрасный Spitzer – установлены на искусственных спутниках Земли. Только при помощи совместного использования всех этих инструментов стало возможным обнаружение «спрятанных» ранее квазаров, которые получают энергию из массивных черных дыр, обладающих массой в миллиарды раз большей, чем у Солнца.

Термин «квазар» происходит от английской аббревиатуры QUASAR - QUASi stellAR radio source, т.е. похожий на звезду источник радиоизлучения. Впервые квазары обнаружили в 1960 г. как радиоисточники, совпадающие в оптическом диапазоне со слабыми звездообразными объектами. Они обладали очень высокой светимостью и при этом настолько малым размером, что даже в течение нескольких лет после открытия их не удавалось отличить от точечных источников света – «звезд».

Как правило, квазары располагаются в центральной части отдаленных галактик. Газ, всасываемый черной дырой и разогретый в квазаре, служит источником мощного излучения в широком диапазоне волн.

Если бы не космическая пыль, квазары, очевидно, светили бы не хуже звезд, однако в настоящее время большинство из них окутаны столь плотными ее облаками, что газ образует обширный (в несколько световых лет!) светящийся ореол вокруг черной дыры. В результате, даже если достаточно яркое пятно ореола заметно, сам квазар остается «спрятанным».

Тем не менее, некоторое количество потока рентгеновского и инфракрасного излучения все же преодолевает чудовищное притяжение черной дыры и проходит сквозь самые плотные пылевые облака. Таким образом, для того чтобы обнаружить квазар, скрытый в глубинах космоса, необходимо сравнить изображения одного и того же участка звездного неба, полученные при помощи простой фотографии, а также запечатленные в рентгеновских и инфракрасных лучах – именно на двух последних «спрятанные» квазары проявляются значительно лучше, чем на обычном снимке.

И вот, благодаря сопоставлению данных обычных, радио-, инфракрасного и рентгеновского телескопов, группе ученых Национальной Астрономической обсерватории США удалось обнаружить сразу около 200 новых квазаров. Еще 30 были открыты командой европейских астрономов из Южно-европейской обсерватории, расположенной в горах Гарца (Германия). Любопытно, что при этом они применили т.н. «Виртуальную астрофизическую лабораторию» – новое программное обеспечение, которое существенно повышает эффективность изучения архивных фотографий различных участков звездного неба и их сопоставление с данными новейших наблюдений.

Правда, такой необычайно богатый «урожай», полученный в минимальные сроки (за сорок лет с момента открытия астрономами было обнаружено около 5 000 квазаров) не обошелся без очередных загадок. Выяснилось, например, что возраст некоторых обнаруженных черных дыр составляет «всего лишь» около 1,5 миллиарда лет. Теперь теоретикам предстоит объяснить, как они смогли стать столь массивными за такой короткий (по космическим меркам) промежуток времени.

Одним из объяснений подобной «акселерации» черных дыр, может послужить все та же… космическая пыль. Например, еще в 2003 году группе американских исследователей удалось обнаружить семь загадочных источников рентгеновского излучения, изображения которых, тем не менее, невозможно было получить даже при помощи мощного орбитального телескопа Hubble. И только сейчас, изучая снимки, выполненные инфракрасным телескопом Spitzer, удалось установить, что это – квазары, окруженные плотными облаками пыли, которые поглощают практически все световое излучение.

Согласно мнению авторов открытия, плотность окружающего пылевого облака может косвенно способствовать ускорению роста самой черной дыры. Увеличение же количества космической пыли прямо зависит от активности процесса образования звезд, остатки которых «подпитывают» черную дыру, чье «сердце»-квазар постепенно заполняет всю центральную часть галактики.