Черная дыра с «сердцебиением» поставила астрофизиков в тупик

Возможно, материя рядом с черной дырой ведет себя не так, как предполагалось.

Рентгеновский телескоп IXPE получил необычные данные при наблюдении за черной дырой IGR J17091-3624. Она находится примерно в 28 тысячах световых лет от Земли в составе двойной системы, где черная дыра «подсасывает» материю у звезды-компаньона.

Эта черная дыра давно привлекала внимание астрономов благодаря ритмичным колебаниям яркости рентгеновского излучения, напоминающим удары сердца. Это «сердцебиение» вызвано процессами в аккреционном диске, раскалённом потоке плазмы, вращающемся вокруг черной дыры.

Главной задачей IXPE стало измерение поляризации излучения, то есть ориентации колебаний рентгеновских волн. Эти данные позволяют составить представление о геометрии диска и движения вещества вблизи черной дыры.

Результат удивил ученых: телескоп зарегистрировал степень поляризации в 9.1%. Это значительно выше результатов, прогнозировавшихся современными астрофизическими моделями.

Высокая поляризация обычно указывает на то, что наблюдатель смотрит на корону черной дыры почти «с ребра». Однако другие наблюдения за черной дырой IGR J17091-3624 показывают, что это не так.

Астрономы выдвинули две теории. Первая теория предполагает, что из аккреционного диска исходит мощный «ветер» материи, усиливающий поляризацию. Согласно второй теории, плазма из короны черной дыры движется наружу на скорости в 20% от скорости света, тем самым увеличивая поляризацию.

Если подтвердится первая теория, то это изменит представления о том, как черные дыры накапливают массу и влияют на эволюцию галактик. Если же верна вторая теория, то придется пересмотреть физические модели рентгеновских источников.