Астрономы раскрыли секрет пушистости хвостов черных дыр

11 Декабря 2017

МОСКВА, 11 декабря Британско-русские астрономы выяснили, зачем выбросы некоторых сверхмассивных черных дыр похожи по своей форме на гигантские уши или широкий луч фонарика, а не на узкую линию лазерной указки, говорится в статье, данной в журнале Nature Astronomy.

Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше то, что надой. Они периодически поглощают участи, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой динамикой.

Эти выбросы, как сегодня считают астрономы, являются плодом того, что черные дырки не способны поглощать материю в неограниченных количествах. Существует некая граница, которую астрофизики зовут пределом Эддингтона, при достижении которой материя начинает скапливаться в окрестностях черной дыры в виде горячего бублика из материи, диска аккреции. Внутри него частицы материи трутся друг об друга, разогреваются до сверхвысоких температур и часть из них выбрасывается черной дырой в космос в тот момент, в тех случаях, когда они достигают границы между дыркой и бубликом.

В некоторых случаях эти выбросы имеют форму не узкой линии света, а своеобразного конуса, похожего по форме на широкий луч фонаря или прожектора, благодаря которым мы можем видеть многие галактики, расположенные слишком далеко от нас для того, чтобы за ними можно было наблюдать напрямую. Самые широкие выбросы подобного типа ученые часто называют ушами черных дыр из-за их красивой формы. Внезапное превращение ограниченных потоков плазмы в подобные значительные лучи было загадкой для ученых, так как этому должны мешать свойства межзвездной и межгалактической среды.

Гургулиатос и Сергей Комиссаров, выходец из России и его коллега по университету, нашли объяснение этому феномену, создав компьютерную модель выхлопов черной дыры, которая предусматривала в себе одно важное свойство джетов, которое раньше бойкотировалось в подобных расчетах.

Как отмечают ученые, для упрощения моделей ученые раньше считали, что джет имеет идеально цилиндрическую форму, и что его толщина никак не меняется при удалении от черной дыры. Последние наблюдения за центрами галактик при помощи мощнейших радиотелескопов и интерферометров видят, что это не так – джет часто имеет закрученную форму и внутри него могут присутствовать особенно плотные и относительно разреженные зоны.

Джеты у подобных черных дыр похожи по своей форме не на цилиндры, а на вытянутые овалы, благодаря чему внутри них возникает особая искривленная пограничная зона, слабое звено в структуре джета. Внутри этой зоны возникают очаги нестабильности, которые колыхаются в сторону черной дыры и сходятся, формируя точку, которую мы называем зоной локализации, продолжает астроном.

Она является границей между нормальной супругой джета, расположенной ближе к черной дыре, и той его частью, где тонкий пучок плазмы распадается и превращается в конус под действием беспорядочности. Свойства межгалактической и межзвездной среды на этот процесс никак не влияют, что рискует объяснять то, почему во Вселенной достаточно много галактик с широкими, пушистыми хвостами.

Как уповают Комиссаров и Гургулиатос, их расчеты и модели помогут узнать, как возникают черные дырки с хвостами и того, и другого типа, и выяснить, какую роль они играют в эволюции галактик и Вселенной в целом.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Астрономы раскрыли секрет пушистости хвостов черных дыр

комментарии (0)

Другие интересные новости

Умер актер из украинского сериала "Слуга народа"