Чёрная дыра GS 1354-64 в созвездии Мухи проснулась в 2025 году и начала жадно затягивать вещество со звезды-соседки. Рентгеновский телескоп IXPE на орбите поймал её в редкий момент: вспышка уже отгремела, но система ещё не успокоилась. Как человек, застывший на пороге, она топталась между двумя состояниями — спокойным и бурным.
Свет от окрестностей чёрной дыры оказался поляризован — то есть его волны колебались не как попало, а в одном направлении. Толпа, которая сначала движется хаотично, а потом вдруг начинает идти строем. Доля таких «выстроенных» фотонов составила 4%, и чем выше была их энергия, тем дружнее они шагали. На самой большой энергии поляризация достигала 11%.
Оказалось, что работают оба источника. Горячий диск, как блин, излучает с одной ориентацией волн, а корона — облако плазмы над диском — с другой, повёрнутой на 90 градусов. Их свет смешивается, и общая картина зависит от того, кто ярче. В этом и разгадка: чёрная дыра не может выбрать, в каком состоянии ей быть, поэтому мы видим их борьбу.
Такие наблюдения — как рентгеновский компас для астрономов. Он показывает, куда направлены потоки вещества и как меняется аппетит чёрной дыры. GS 1354-64 замерла на пороге, и именно это позволило заглянуть в её внутреннюю кухню.
Поляризация рентгеновских лучей от чёрных дыр — настолько тонкое явление, что первый специализированный спутник для её измерения запустили только в 2021 году. До этого астрономы почти полвека могли лишь догадываться о геометрии аккреционных дисков.
В фильме «Интерстеллар» светящийся диск вокруг чёрной дыры Гаргантюа выглядит плоским и ровным. Поляризационные наблюдения показывают, что на самом деле там кипит хаос из двух источников с разной ориентацией волн.