1563
«Ураган 79-ї категорії»: вітер чорної діри б’є рекорд швидкості — 30% швидкості світла
У більшості наукових статей про чорні діри йдеться про те, як вони поглинають матерію. Але новий рекорд стосується протилежного процесу: квазар J2318 у сузір’ї Пегаса викидає газ з навколишнього акреційного диска зі швидкістю 30% від швидкості світла — найшвидший ультрафіолетовий вітер чорної діри, коли-небудь зафіксований. А разом з ним — нова загадка: як цей вітер взагалі залишається видимим?
Що відомо коротко
Дослідження: Лукас М. Сітон (провідний автор), Патрік Б. Голл (Університет Йорк, Канада), Ліліана Флорес, Паола Родрігес Ідальго (Університет Вашингтон Ботелл) та ін.; The Astrophysical Journal, 4 червня 2026 р., DOI: 10.3847/1538-4357/ae5f94. Виявлено рекордний ультрафіолетовий виток у квазарі J2318 у сузір’ї Пегаса зі швидкістю до 30% від швидкості світла — найшвидший в УФ-діапазоні з будь-коли виміряних. Відкриття зроблено студентами бакалаврату Університету Йорк за допомогою даних Sloan Digital Sky Survey і підтверджено телескопом Gemini North (Гаваї).
Квазар: космічний двигун яскравіший за галактику
Квазар — одне з найяскравіших явищ у Всесвіті. Він виникає, коли колосальна кількість газу спіралеподібно падає на надмасивну чорну діру, утворюючи розжарений акреційний диск, що може перевершувати за яскравістю цілу галактику зі 100 мільярдами зірок. Частина цього матеріалу не падає в чорну діру, а навпаки — викидається назовні потужними вітрами.
Як зазначає SciTechDaily, J2318 знаходиться в «Великому квадраті» сузір’я Пегас і живиться чорною дірою масою 1,7 мільярда мас Сонця — типова маса для квазара. Але нетиповим є все інше: «Ця чорна діра звична. Що незвично — так це газ, що рухається до нас зі швидкістю 30% від швидкості світла», — зазначив Патрік Голл. Про те, що відбувається з надмасивними чорними дірами, коли вони «засинають» і як це виглядає в реальному часі, ми вже писали на cikavosti.com.
Ураган 79-ї категорії: нова одиниця вимірювання
Як зазначає SciTechDaily, щоб передати масштаб відкриття, провідний автор Лукас Сітон скористався нестандартним порівнянням: «Якщо вимірювати швидкість вітру в шкалі категорій ураганів, де кожна категорія приблизно в 20% швидша за попередню, то вітер J2318 можна назвати ураганом 79-ї категорії. Це дає уявлення про те, наскільки він швидкий — хоча, звичайно, цей вітер не схожий ні на що земне».
Для контексту: 30% від швидкості світла — це приблизно 90 000 кілометрів на секунду, або 324 мільйони кілометрів на годину. Навіть відстань від Землі до Місяця (~384 000 км) такий «вітер» долав би менш ніж за чверть секунди.
Рекорд серед «ультрафіолетових», але не абсолютний
Важлива деталь: ще швидші вітри від чорних дір фіксувались раніше — але в рентгенівському діапазоні. У рентгені реєструються так звані UFO (Ultra-Fast Outflows) — надшвидкі витоки, частина яких досягає ~50% швидкості світла.
Як зазначає SciTechDaily, J2318 встановлює рекорд саме у УФ-діапазоні: «Ще швидші вітри можна спостерігати в рентгенівських хвилях, але J2318 є найшвидшим із будь-коли виявлених в ультрафіолеті». Це принципово: УФ-спостереження дають інформацію про інші шари і компоненти витоку, ніж рентген — і разом вони дають повнішу картину.
Парадокс видимості: чому вітер ще можна побачити?
Найцікавіша частина відкриття — не сама швидкість, а протиріччя, яке вона породжує.
Як пояснює SciTechDaily, саме те інтенсивне випромінювання квазара, що «штовхає» газ, може і «знищити» докази його існування. Фотони відривають електрони від атомів карбону і кремнію (іонізують їх) — і вже повністю іонізовані іони не мають характерних спектральних ліній, тобто стають «невидимими» для астрономів.
«Квазари випускають так багато фотонів, що їхні мікроскопічні поштовхи в сумі дають екстремальні швидкості. Проблема в тому, що фотони можуть також видалити всі електрони з атомів, зробивши їх невидимими. Як підштовхнути газ до таких швидкостей, зберігаючи при цьому іони карбону і кремнію, які ми спостерігаємо — це справжня загадка», — визнає Сітон. Про те, як потужне випромінювання квазара в рентгені може деформувати навіть акреційний диск, ми вже розповідали на cikavosti.com.
Відкриття студентів-бакалаврів
Один із найінтригуючіших аспектів дослідження — його соціологія. Відкриття зробили не досвідчені постдоки, а студенти-бакалаври. Маріанна Велтрі ідентифікувала J2318 як потенційно незвичайний об’єкт ще в підготовчий час навчання, а Чжоу Чжу написав програмне забезпечення для аналізу.
Як зазначає SciTechDaily, Голл пояснює: «У минулому лише доктори наук або аспіранти докторантури могли зробити таке відкриття, але SDSS дає змогу робити це і студентам-бакалаврам». Підтвердження провели на 8-метровому телескопі Gemini North на Гаваях — для якого Канада має частку часу спостережень.
Чому важливо: «зворотний зв’язок» між чорною дірою і галактикою
Як зазначає SciTechDaily, значущість вітрів квазарів виходить далеко за межі самої чорної діри. Потужні вітри можуть нагрівати газ у навколишній галактиці, заважаючи формуванню нових зірок, і перерозподіляти матерію на відстані в мільйони світлових років — по суті, чорна діра у центрі галактики впливає на всю її еволюцію.
«Ці екстремальні вітри несуть неймовірну кількість енергії, яка може впливати на галактики навколо них. Вони є своєрідною ланкою, що бракує: невловимий зворотний зв’язок між активним центральним регіоном галактики і рештою галактики. Хоча цей процес включено до симуляцій формування галактик вже протягом десятиліть, потрібно зробити ще набагато більше, щоб зрозуміти його з точки зору спостережень», — пояснює Паола Родрігес Ідальго. Про рекордні надмасивні чорні діри і межі того, наскільки великими вони можуть бути, ми вже писали на cikavosti.com.
Цікаві факти
30% швидкості світла = приблизно 90 000 км/с. Для порівняння: швидкість сонячного вітру від нашого Сонця — близько 400–800 км/с. Вітер J2318 у понад 100 разів швидший. Ця відмінність ілюструє, наскільки потужнішими є квазарні процеси порівняно зі «звичайними» зірковими.
Sloan Digital Sky Survey (SDSS) — один із найамбітніших астрономічних проектів в історії: оглянуто понад 35% всього неба, каталогізовано сотні мільйонів об’єктів. Саме відкритість і масштаб SDSS дозволили студентам-бакалаврам систематично шукати незвичайні квазари і робити справжні наукові відкриття.
УФ-вітри квазарів дають інформацію про відносно «прохолодніші» (~10 000–50 000 K) компоненти витоку поблизу від чорної діри. Рентгенівські вітри швидші, але ближчі до самого горизонту подій. Разом обидва типи спостережень дозволяють реконструювати повну «геометрію» витоку — від внутрішнього акреційного диска до міжгалактичного середовища.
Gemini North — телескоп з дзеркалом 8,1 метра на горі Мауна-Кеа, Гаваї — входить до числа найбільших оптичних телескопів у світі. Канада є одним з партнерів проекту і має квоту часу спостережень: саме ця квота дозволила команді Голла оперативно підтвердити рекордну швидкість вітру J2318.
«Родина Fast and Furious» — неформальна назва групи квазарів із рекордно швидкими UV-вітрами, до якої тепер долучився J2318 (назва статті буквально: «Новий член родини швидких і шалених»). До виявлення J2318 ця «родина» налічувала лише кілька об’єктів, усі вони є вкрай рідкісними навіть на тлі мільярдів відомих квазарів.
FAQ
Що таке квазар і чим він відрізняється від звичайної чорної діри? Квазар — «активне ядро галактики» в найяскравішій своїй формі: це надмасивна чорна діра, що активно поглинає газ і формує яскравий акреційний диск. «Звичайна» (неактивна) чорна діра просто існує в центрі галактики без активного поглинання — і виглядає темно. Коли матерія активно падає на чорну діру, вивільняється величезна енергія — і тоді це вже квазар.
Чому вітри важливі для еволюції галактик? Маса чорної діри зазвичай складає лише ~0,1–0,5% від маси балджу (центрального «горба») галактики. Але її «вітри» виносять енергію, яка може нагрівати і розганяти міжзоряний газ у радіусі десятків тисяч світлових років. Без вітрів симуляції дають надто масивні галактики — і це вказує, що зворотний зв’язок чорної діри реально стримує зростання галактики.
Як вітри квазарів прискорюються до таких швидкостей? Через тиск випромінювання: фотони квазара передають свій імпульс іонам газу через розсіювання. Чим більше фотонів і чим вони більш енергетичні — тим більший прискорюючий «поштовх». Але ефективне прискорення вимагає, щоб іони не ставали повністю прозорими від іонізації — і саме в цьому «баланс» між прискоренням і руйнуванням іонів залишається нерозв’язаною задачею.
Чи загрожує цей вітер Землі або Сонячній системі? Ні. J2318 знаходиться на відстані мільярдів світлових років від нас. До того ж на таких відстанях вітер розсіюється, і його щільність поблизу Землі була б нескінченно малою. Небезпека квазарних вітрів актуальна лише для газу і зірок у самій галактиці-хазяїні.
Чи можна знайти ще швидший UV-вітер? Теоретично — так. «Це не буде легко — знайти швидший УФ-відтік, ніж у J2318, але ми продовжуємо пошук», — зазначила Ліліана Флорес. Ключове обмеження — рідкісність таких об’єктів: навіть у базі даних SDSS з мільярдами об’єктів J2318 і подібних одиниці.
WOW-факт: Газ, що летить від J2318 зі швидкістю 30% швидкості світла, несе так багато енергії, що здатний буквально зупинити народження нових зірок у цілій галактиці. Одна чорна діра — крихітна точка в центрі галактики — своїм «диханням» може визначати долю трильйонів зірок, що ніколи не народяться. І ми дізналися про це завдяки студентці-бакалавру, яка помітила дивну риску у спектрі стародавнього квазара.
Вітер чорної діри — рекорд: 30% швидкості світла у J2318 з’явилася спочатку на Цікавості.
