Черная дыра со странным наклоном бросает вызов теориям формирования
В нашей галактике была обнаружена наклонная черная дыра, вращающаяся вокруг смещенной оси, что бросает вызов теориям образования черных дыр. Черная дыра и ее звезда-компаньон образуют систему под названием MAXI J1820+070, которая находится на расстоянии около 10 000 световых лет от Земли.
Система была впервые обнаружена рентгеновской обсерваторией НАСА «Чандра» в 2018 году. Но недавние оптические наблюдения Северного оптического телескопа на Канарских островах показали, что поведение черной дыры не соответствует ожиданиям астрономов.
Изучая ориентацию струй ионизированного вещества, испускаемых полюсами черной дыры, Юри Поутанен, астроном из Университета Турку в Финляндии, обнаружил, что черная дыра вращается вокруг оси, наклоненной по меньшей мере на 40 градусов к плоскости в котором блочная дыра вращается вокруг своей звезды-компаньона. Поутанен и его коллеги заявили, что это самая большая несоосность, о которой когда-либо сообщалось.
«Мы наблюдали рентгеновскую двойную черную дыру MAXI J1820+070 с помощью высокоточного оптического поляриметра», — сказал Поутанен в электронном письме. «Используя эти данные, мы определили позиционный угол двойной орбиты на небе. Ориентация вращения черной дыры может быть получена из радио- и рентгеновских наблюдений релятивистских струй, наблюдавшихся ранее из системы».
Он добавил, что, объединив всю эту информацию, ученые смогли определить угол между осью двойной орбиты и вращением черной дыры. Теоретические модели предполагают, что бинарные системы, такие как черные дыры, вращающиеся вокруг звезд, из которых они высасывают материал, будут вращаться вокруг выровненных осей, перпендикулярных их общей орбитальной плоскости.
Ранее астрофизики ожидали, что эти оси могут быть лишь «незначительно» смещены, говорится в заявлении ученых. Остается вопрос, что вызвало смещение в MAXI J1820+070. Ученые считают, что, в отличие от современных моделей образования черных дыр после взрывов сверхновых, черная дыра в MAXI J1820+070 должна была получить «толчок» во время взрыва, который ее породил.
Авторы сочли маловероятным возникновение этого смещения на более позднем этапе, поскольку аккреция материала между двумя телами двойной системы и гравитационные силы между ними «всегда сближают оси», говорят авторы.
По словам ученых, это открытие может иметь более широкие последствия для науки о черных дырах, поскольку такие несоответствия могут привести к искажению измерений масс и спинов черных дыр.
