В январе 2008 г. зонд XMM-Newton непрерывно в течение 48 часов наблюдал галактику 1H0707−495. Сверхмассивная черная дыра в ее центре, как считалось, частично закрыта от нас облаком газа и пыли, но несмотря на это, разглядеть ее удалось просто замечательно.
«Теперь мы получили возможность буквально картографировать область в непосредственной близости от дыры», — радуется кембриджский астроном Эндрю Фабиан (Andrew Fabian), который руководил и наблюдением, и анализом результатов.
Дело в том, что огромная — в миллиарды солнечных масс — черная дыра жадно поглощает огромные количества материи. Падая в ее недра и разгоняясь, она начинает излучать в рентгеновском диапазоне. Излучение сталкивается с газопылевым облаком, окружающим дыру, и позволяет узнать некоторые его свойства. К примеру, в нем обнаруживаются атомы железа, спектральные характеристики которых могут сказать о скорости их движения, об энергии, которая потребовалась излучению, чтобы покинуть окрестности черной дыры, о скорости ее вращения. Эти характеристики теперь можно проследить довольно глубоко — до области примерно вдвое шире, чем сама черная дыра.
Интересно, что в этом случае в собранном спектре железа обнаружились две характерные линии, яркость которых говорит о том, что железа здесь исключительно много: ядро галактики куда богаче этим тяжелым элементом, чем остальная ее часть.
Тщательный анализ позволил показать, что между «первичным» излучением, исходящим от падающей в сверхмассивную черную дыру материи, и «вторичным», которое приходит от газопылевого облака, имеется задержка в 30 секунд. Это позволяет вычислить расстояние и показать вес черной дыры — в данном случае она составляет 3−5 млн солнечных масс.
Кроме того, сверхмассивная черная дыра в галактике 1H0707−495 очень быстро вращается и поглощает материю так быстро, что эта величина вообще находится у верхней границы теоретически допустимого количества. Каждый час в нее падает масса, равная паре таких планет, как наша.
Это не первое посвященное черным дырам исследование, проведенное с помощью XMM-Newton. Так, благодаря ему весьма кстати не удалось найти черные дыры промежуточной массы. Об этом можно прочесть в заметке «Промежуточные сложности».
По информации ESA