Несподіване відкриття: надмасивні чорні діри поводяться не так, як передбачалося

Астрономи використовували космічний телескоп Вебб для спостереження за далекою надмасивною чорною дірою. У результаті вони отримали зображення структури пилу і газу навколо чорної діри та виявили ударну хвилю. Результати дослідження опубліковані в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Метою дослідження стала надмасивна чорна діра, яка знаходиться в центрі активної галактики ESO 428-G14 на відстані 70 млн світлових років від нас. Те, що ця галактика активна, означає, що в її центрі знаходиться активне галактичне ядро, яке випромінює потужне світло по всьому в усьому електромагнітному спектрі через те, що там знаходиться чорна діра, яка активно поглинає матерію.

Вважається, що в центрах усіх великих галактик знаходяться надмасивні чорні діри, але не всі вони розташовані в активних галактичних ядрах. Наприклад, у центрі Чумацького Шляху надмасивна чорна діра Стрілець А* оточена такою малою кількістю матерії, що поглинає її в невеликих кількостях і дуже повільно.

Але багато інших подібних центральних чорних дір є більш активними в плані поглинання матерії. Вони оточені величезною кількістю газу і пилу, які обертаються навколо чорної діри в аккреційному диску. Саме з цього диска матерія потрапляє всередину чорної діри.

Величезний гравітаційний вплив чорних дір створює потужні приливні сили в акреційному диску, що нагріває його до температури в 10 млн градусів Цельсія. Таким чином диск починає дуже яскраво світитися і це більша частина всього випромінювання активного галактичного ядра.

Водночас не вся матерія потрапляє всередину чорної діри. Потужні магнітні поля спрямовують частину матерії в акреційних дисках до полюсів чорної діри, і прискорюють заряджені частинки майже до швидкості світла. З двох полюсів чорної діри матерія виривається назовні у вигляді паралельних астрофізичних струменів. Ці струмені також супроводжуються випромінюванням світла в усьому електромагнітному спектрі.

Астрономи за допомогою космічного телескопа Вебб вивчили чорну діру в галактиці ESO 428-G14 і виявили, що пил поблизу надмасивної чорної діри поширюється вздовж її струменів. Таким чином було виявлено несподіваний зв'язок між струменями і пилом, що дає змогу припустити, що ці потужні викиди матерії можуть бути відповідальними як за нагрівання диска, так і за формування пилу.

За словами вчених, з'ясувалося, що енергія, яка нагріває акреційний диск, насправді походить від зіткнень зі струменями матерії або ударних хвиль. Раніше вважалося, що енергія, яка нагріває пил, походить від самої надмасивної чорної діри. І це несподіване відкриття. За словами вчених, було багато суперечок про те, як активні ядра галактик передають енергію у своє оточення, і було дивовижно побачити, яку роль у цьому відіграють струмені з матерії. Подальше вивчення зв'язку між струменями і пилом навколо надмасивних чорних дір може показати, який вплив чорні діри мають на еволюцію галактик.

Як уже писав Фокус, вчені придумали спосіб, як зробити Марс придатним для життя. Автори дослідження вважають, що перетворити Марс на більш гостинну планету простіше, ніж може здатися.

Також Фокус писав про те, що фізики розповіли, чи приховують найдрібніші частинки невідому матерію. Кварки і лептони показують дивну закономірність, яку можна пояснити тим, що вони складаються з ще менших частинок.