Черные дыры - одни из самых странных космических объектов. Эти разбросанные по всей Вселенной сгустки сверхплотной материи обладают настолько мощным гравитационным полем, что ни один материальный объект не может вырваться из их цепких объятий. Несмотря на то, что мы не можем наблюдать за черной дырой, как за звездой или планетой, нам многое удалось узнать, наблюдая за тем, как они влияют на окружающую ткань пространства. Однако теперь астрономы обнаружили нечто такое, что в корне изменило наше представление об этих загадочных космических системах.

NASA/ Государственный университет Сонома, Aurore Simonnet

В рамках нового исследования, результаты которого были опубликованы пятого мая в Astropysical Journal, международная команда исследователей обнаружила, что черные дыры способны изменять направление своего магнитного поля. Это спонтанное изменение направления было замечено, когда черная дыра в галактике, расположенной на расстоянии 236 миллионов световых лет от нас, внезапно стала в 100 раз ярче, а затем резко погасла. Это открытие может свидетельствовать о том, что черные дыры обладают гораздо более динамичной природой, чем считалось ранее, и возможно даже поможет учёным обнаружить новые загадочные объекты, демонстрирующие такое же поведение.

Когда черная дыра всасывает газ и пыль из окружающих ее галактик, они вихрем врываются в нее и формируют вращающийся диск, который генерирует излучение, видимое учеными с расстояния в миллиарды световых лет.

Поскольку космический газ и пыль обладают магнитными зарядами, они создают магнитное поле, которое опоясывает черную дыру в определенном направлении, точно так же, как магнитное поле Земли направлено на север. Предполагается, что направленность магнитного поля влияет на то, как газы, планеты, звезды и другие объекты падают в черную дыру.

В конце 2017 года астрономы заметили, что черная дыра под кодовым названием 1ES 1927+654 внезапно стала сверхъяркой, достигнув пика в видимом и ультрафиолетовом спектре к маю 2018 года. При этом наблюдалось значительное падение мощности рентгеновских лучей.

"Обычно, если интенсивность ультрафиолета возрастает, рентгеновские волны тоже растут", - поясняет в пресс-релизе Николасс Сцепи, ведущий редактор нового проекта и доктор наук в JILA, объединенном исследовательском центре Университета Колорадо. "Но в данном случае ультрафиолет увеличился, а мощность рентгеновского излучения значительно сократилась. Это очень необычно".

"Резкие колебания в видимом и ультрафиолетовом диапазоне были замечены в нескольких десятках галактик, похожих на эту", - рассказывает Сибасиш Лаха, ученый-исследователь из NASA Goddard Space Flight Center, в пресс-релизе, опубликованном космическим агентством. "Но в данном случае мы впервые наблюдаем, как рентгеновское излучение полностью исчезает, в то время как другие спектры становятся более интенсивными".

К октябрю 2018 года корона рентгеновского излучения полностью восстановилась. Позже, в 2021 году, все вернулось к условиям, которые существовали до появления сверхъяркого света. Все это заставило исследователей понять, что они, возможно, наткнулись уникальное и ранее не наблюдавшееся в космосе явление: черная дыра инвертировала направление своего магнитного поля.

"Магнитный разворот, при котором северный полюс становится южным и наоборот, как нельзя более точно описывает результаты наблюдений", - сказал в пресс-релизе Митчелл Бегельман, астрофизик из Колорадского университета Боулдера и соавтор исследования.

Исследователи предполагают, что все происходило следующим образом: Когда черная дыра поглощала газообразные вещества с противоположными магнитными зарядами, в какой-то момент, магнитное поле стало настолько слабым, что инвертировало и сменило полярность, подобно тому, как это происходит в спортивной игре "перетягивание каната".

Это новое открытие позволит лучше понять, как черные дыры генерируют излучение. Возможно, (c помощью этого метода) наблюдая и анализируя другие сверхъяркие радиационные события, мы сможем установить местонахождение других черных дыр, которые пока ускользают от нас, несмотря на то, что десятки миллионов из них, разбросаны по окрестностям Млечного Пути.

"Не исключено, что существуют какие-то похожие события, которые были зарегистрированы ранее", - говорит Сцепи. " Нам просто еще не известно о них".

Источники: Википедиа, NASA
(https://arxiv.org/abs/2203.07446v1)
(https://doi.org/10.48550/arXiv.2203.07446)
(https://fr.wikipedia.org/wiki/1ES_1927%2B654) 
(https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-swift-tracks-potential-magnetic-flip-of-monster-black-hole)