Рентгеновская метель вокруг чёрной дыры экспресс
Рентгеновский телескоп XRISM 170 тысяч секунд смотрел на ядро галактики Лебедь А — одного из самых мощных радиоисточников на небе. В его центре прячется сверхмассивная чёрная дыра, которая засасывает вещество и разогревает его до свечения в рентгене. Прибор уловил свет от атомов железа, потерявших электроны. Эта линия на энергии 6,4 кэВ работает как маяк: по её уширению можно понять, с какой скоростью вращается газ.
Вместо одного маяка телескоп увидел два. Первый, широкий, размыт движением в 3400 км/с — будто автомобиль на кольцевой развязке проносится мимо, и звук его мотора меняет тон. Этот газ крутится на расстоянии всего 0,1–0,17 парсека от дыры (800–1400 гравитационных радиусов, где гравитация уже диктует свои законы). Второй маяк, узкий, дрожит на скорости 440 км/с — как машина на дальнем круге развязки, в 6–10 парсеках. Там, скорее всего, расположен пылевой тор — толстое кольцо из газа и пыли, опоясывающее дыру.
Учёные заметили странность: край поглощения железа смещён в красную сторону по сравнению с линиями излучения. Это означает, что вещество на луче зрения движется к нам со скоростью 470 км/с. Возможно, это встречный ветер из падающего газа или разница в движении ближней и дальней частей вращающегося тора. Третий, едва заметный сигнал от ионов железа без заметного движения (скорость менее 80 км/с) приходит либо с внешней кромки тора, либо из области узких линий — ещё одного газового облака подальше от центра.
Так рентгеновский спектрограф с беспрецедентной чёткостью нарисовал карту окрестностей чёрной дыры, где вещество закручивается в спираль перед последним рывком в неизвестность.
Если бы наша планета двигалась со скоростью 3400 км/с, она облетела бы вокруг Земли за 12 секунд.
В романе «Тау Ноль» Пола Андерсона звездолёт разгоняется так, что внешняя Вселенная синеет и краснеет от доплеровского смещения — похожий эффект помогает астрономам измерять скорости газа вокруг чёрных дыр.