Астрономы выяснили, при каких условиях сверхмассивная чёрная дыра выпускает струю плазмы
Учёные из университетов Тохоку и Нагоя выяснили, какие условия позволяют сверхмассивной чёрной дыре, быстро поглощающей материю, выпускать мощную струю плазмы, летящую почти со скоростью света
Объектом изучения стала активная галактика 3C 120 в созвездии Тельца, где сверхмассивная чёрная дыра быстро поглощает материю и выпускает мощную струю плазмы. Для наблюдений использовали рентгеновский космический телескоп XRISM и сети радио- и миллиметровых телескопов по всему миру.
С помощью XRISM учёные обнаружили линию излучения железа в аккреционном диске — вращающемся диске вещества, которое постепенно падает на чёрную дыру. Форма этой линии искажена из-за эффектов общей теории относительности Эйнштейна — это позволило определить, насколько близко диск подходит к чёрной дыре. Оказалось, что холодный плоский диск заканчивается на расстоянии примерно в 20 радиусов чёрной дыры.
За этой границей диск переходит в горячий поток плазмы с температурой в сотни миллионов градусов. Радио- и миллиметровые наблюдения помогли проследить, как сужающаяся струя берёт начало в этом горячем потоке рядом с чёрной дырой. Учёные считают, что в такой горячей среде вокруг чёрной дыры могут накапливаться магнитные поля — они забирают часть энергии вращения чёрной дыры и направляют её в мощную струю.
Полученные данные подтверждают, что в случае 3C 120 выполняются условия для работы этого механизма. Это даёт новое понимание того, как быстро поглощающие материю сверхмассивные чёрные дыры могут создавать струи, летящие почти со скоростью света. Кроме того, метод открывает новые возможности для изучения среды вокруг таких объектов.
Теперь команда проводит дополнительные наблюдения за ещё более массивной чёрной дырой, сопоставляя результаты с теоретическими моделями и компьютерными симуляциями. Учёные надеются лучше понять, как материя, магнитные поля и вращение чёрной дыры взаимодействуют в экстремальных условиях — это поможет разобраться, как сверхмассивные чёрные дыры влияют на эволюцию галактик и структуру Вселенной.
Ранее по теме: Струи чёрных дыр могут определять судьбу галактик
Источник: EurekAlert!
