Музыка черных дыр

Музыка черных дыр, записанная на CD, кому-то может показаться менее современной, чем записи Бритни Спирс. Однако эти небесные тела создают сложные мелодии, в принципиальной основе своей схожие с музыкальным строем классической, поп-, кантри, а также всех других возможных музыкальных стилей. Причем можно сказать, что все они - независимо от массы - "играют" одну и ту же мелодию.

Рентгеновское излучение черных дыр изучалось Филом Аттли и Яном Мак-Харди из саутгемптоновского университета на протяжении шести лет с помощью данных, получаемых с рентгеновского детектора аппарата "Росси" НАСА (Rossi X-ray Timing Explorer, RXTE). При этом отслеживались вариации рентгеновского излучения, испускаемого активными галактиками. Цель исследования состояла в том, чтобы сравнить медленные вариации рентгеновского излучения галактик с намного более быстрыми вариациями излучения черных дыр в двойных звездных системах (black hole X-ray binary systems, BHXRB).

Современная наука полагает, что сверхмассивные дыры находятся в центральных районах большинства галактик, в том числе и в нашей. Периодически они поглощают газовые облака; при этом излучается электромагнитное излучение, в том числе и рентгеновские лучи. Рентгеновское излучение не является постоянным, а его вариации, по всей видимости, связаны с неравномерностью поглощения газа. При этом вариации рентгеновского излучения галактик могут находиться в широком временном диапазоне - от часов до лет, в то время как излучение черных дыр в двойных звездных системах испытывает гораздо более быстрые колебания - от миллисекунд до секунд.

В небольшие черные дыры, как правило, падает газ и пыль с соседней звезды, образующей с черной дырой единую систему. Сверхмассивные дыры, напротив, могут "глотать" целые звезды за один "присест".

По мере того как вещество все глубже "вязнет" в гравитационной ловушке черной дыры, процессы турбулентной аккреции вещества становятся все более сходными - вне зависимости от того, каким образом и какое именно вещество было захвачено гравитационным полем. Потребляя вещество, черная дыра продуцирует поток рентгеновских лучей. Именно рентгеновские лучи (точнее, их ритм) и можно рассматривать в качестве музыкального ряда.

Оказалось, что несмотря на огромную разницу во временных масштабах вариаций, мелодия остается той же, и записанные на магнитофонную ленту вариации излучения черных дыр в двойных звездных системах, если замедлить скорость воспроизведения в миллионы раз, станут подобными вариациям, характерным для сверхмассивных источников в активных галактиках.

Источник: по материалам Space.com и Spaceflight Now.