Струя черной дыры протаранила что-то в космосе: «Чандра» стала свидетелем необычного столкновения

Представьте себе мощнейший брандспойт, выстреливающий не водой, а потоком частиц, разогнанных почти до скорости света. Теперь вообразите, что этот «брандспойт» — струя вещества из окрестностей сверхмассивной черной дыры — врезается в какой-то неопознанный объект в космической темноте. Именно такое необычное явление зафиксировала рентгеновская обсерватория NASA «Чандра», заглянув в далекую галактику Центавр A (Cen A).

Загадки галактики Центавр A

Cen A — галактика не из простых. Расположенная на расстоянии около 12 миллионов световых лет от нас, она привлекает внимание астрономов своим сверхмассивным «сердцем» — черной дырой, извергающей колоссальные струи энергии. Эти джеты, как их называют ученые, вырываются не из самой черной дыры, а из области интенсивных гравитационных и магнитных полей вокруг нее, и простираются на огромные расстояния, пронизывая всю галактику.

Исследуя Cen A в рентгеновском диапазоне, «Чандра» обнаружила нечто совершенно новое: V-образный след, связанный с ярким источником рентгеновского излучения, которому ученые дали название C4. Этот источник, судя по всему, находится на пути джета, испускаемого черной дырой. Длина «плечей» этого V-образного следа достигает 700 световых лет — для понимания масштаба, расстояние до ближайшей к нам звезды составляет всего 4 световых года.

Что же это за таинственный объект?

И вот тут начинается самое интересное. Что же это за объект, с которым столкнулась струя черной дыры? Увы, пока это остается загадкой. Он слишком далек, и даже самые современные телескопы не могут разглядеть его деталей.

Предположения есть, конечно. По одной из версий, это может быть массивная звезда — одиночная или в паре с другой звездой. Ученые предполагают, что рентгеновские лучи от источника C4 являются следствием взаимодействия частиц джета с газом, который выдувается от звезды звездным ветром. Данное столкновение порождает турбулентные потоки и увеличение плотности газа, что, в свою очередь, провоцирует усиление рентгеновского свечения.

Почему V-образная форма?

Однако, V-образный контур следа по-прежнему остается неразгаданной тайной. Согласно одной из гипотез, нижнее плечо V-образной структуры, будучи почти параллельным джету, указывает на турбулентные процессы, формирующие область повышенного рентгеновского свечения за преградой на пути струи. А вот происхождение второго, более отклоненного плеча «V» остается неясным. Астрономы пока не могут с уверенностью сказать, что именно создает такую необычную структуру.

Примечательно, что это не единичный случай: астрономы уже фиксировали столкновения джетов черных дыр с различными объектами в галактике Центавр A. Ранее астрономы регистрировали иные случаи, когда джеты, предположительно, взаимодействовали с массивными звёздами или облаками газа. Однако, C4 выделяется своим V-образным контуром, в отличие от других столкновений, которые, как правило, формируют эллиптические образования.

«Чандра» как уникальный свидетель

Именно «Чандра» является единственной рентгеновской обсерваторией, способной увидеть эту деталь. Сейчас ученые пытаются выяснить, почему столкновение с C4 привело к столь необычному виду. Возможно, дело в типе объекта, с которым столкнулся джет, или в том, под каким углом произошло это столкновение.

Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, стало еще одним шагом к пониманию сложных процессов, происходящих в окрестностях черных дыр. Оно показывает, что даже самые, казалось бы, мощные космические явления могут сталкиваться с препятствиями на своем пути, создавая при этом новые, не менее загадочные картины. Впереди у астрономов еще много работы, чтобы разгадать все тайны C4 и других подобных космических «таранов».