Обзор более 170 тысяч сверхмассивных черных дыр, проводившийся посредством инфракрасного космического телескопа Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), вынуждает астрономов очередной раз пересмотреть теорию о формировании этих межзвездных объектов.
Единая теория относительно активных, сверхмассивных черных дыр, впервые разработанная в конце 70-х годов ХХ столетия, была создана для того, чтобы объяснить, почему чёрные дыры, невзирая на схожие характеристики, могут выглядеть совершенно по-разному. Астрономам известно, что некоторые чёрные дыры окутаны пылью, в то время как другим это не свойственно.
Единая модель отвечает на этот вопрос, предполагая, что каждая черная дыра окружена пыльным образованием в форме пончика, получившим название тор. В зависимости от того, как эти «пончики» ориентированы в космическом пространстве, и определяется вид черных дыр. Например, если тор расположен так, что астрономы могут видеть его только с ребра, то черную дыру в этом случае увидеть невозможно. Если тор просматривается снизу или сверху, то черная дыра видна достаточно четко.
Тем не менее новые данные Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) не подтверждают эту теорию. Исследователи нашли доказательства, согласно которым нечто другое, нежели пыльный «пончик», при некоторых обстоятельствах, может определять будет видна черная дыра или нет. Команда учёных пока не выяснила, как именно это может происходить, но результаты показывают, что модель, предусматривающая торообразное окружение черной дыры, не способна ответить на многие вопросы относительно этих межзвёздных объектов.
По словам Lin Yan из Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) НАСА, расположенного на базе Сalifornia Institute of Technology, данное открытие показало новую особенность активных черных дыр, о которой ранее учёным не было известно, тем не менее многие детали все ещё остаются загадкой. Он и его коллеги надеются, что проведенная ими работа вдохновит учёных на проведение дальнейших исследований по изучению этих загадочных межзвездных объектов. Lin Yan является одним из авторов статьи, описывающей результаты исследования, которая в ближайшее время появится в журнале «Astrophysical Journal»
В центре каждой галактики, по мнению астрономов, находится массивная черная дыра. Новое исследование было сфокусировано на «кормящихся» (активных) сверхмассивных черных дырах, то есть так называемых активных галактических ядрах. Такие черные дыры «пожирают» окружающий их газовый материал, который служит топливом для их роста.
Посредством компьютеров, учёные смогли выделить более 170 тысяч активных галактических ядер из данных, полученных «WISE». После этого исследователи измерили кластеризацию галактик, содержащих как скрытые, так и открытые черные дыры.
Если бы единая модель была верна и скрытые чёрные дыры действительно блокируются торообразными пылевыми образованиями, то кластеризация была бы такой же, как и в открытых. Согласно теории, ввиду того, что пылевые структуры ориентированы совершенно случайным образом, то чёрные дыры также должны быть распределены хаотично.
Результаты «WISE» показали, что галактики со скрытыми черными дырами более сгруппированы, нежели галактики с открытыми черными дырами. Если эти результаты подтвердятся учёным придётся откорректировать единую модель и придумать новые версии того, почему некоторые черные дыры скрыты от глаз наблюдателей.
Другой вариант интерпретации данных WISE предусматривает задействование темной материи. Темная материя — это невидимое вещество, которое является преобладающий видом материи во Вселенной. Каждая галактика окутана ореолом из темной материи. Крупные ореолы характеризуются значительной гравитацией, которая способна притягивать другие галактики к ним.
Поскольку «WISE» установил, что галактики со скрытыми черными дырами более кластеризированны чем другие, исследователи могут предположить, что содержание темной материи в них намного выше. Хотя темная материя не может быть ответственна на «сокрытие» черных дыр, она может помочь понять, что именно происходит на самом деле.
