Чорні діри поглинають не весь матеріал: що роблять космічні монстри?

Астрономи, які вивчають надмасивні чорні діри в центрах галактик, зацікавлені не лише самими космічними монстрами, але й колосальними струменями, які вони викидають у космос майже зі швидкістю світла. Довжина таких струменів може досягати мільйонів світлових років. Фізика того, що створює та розганяє ці струмені до майже швидкості світла, залишається незрозумілою. Тепер науковці з'ясували, що існує спосіб розкрити цю загадку. Дослідження опубліковане в журналі Astronomy & Astrophysics, пише Space.

Надмасивні чорні діри — це об'єкти, які поглинають матерію і знаходяться в центрах галактик. Їхня маса в мільйони разів перевищує масу Сонця. Чорні діри живляться матерією, що обертається навколо них у вигляді акреційного диска, але більша частина цієї матерії не потрапляє всередину чорної діри і викидається в космос у вигляді релятивістських струменів. Вони рухаються майже зі швидкістю світла, а їхня довжина досягає мільйонів світлових років. Хоча вченим зрозумілий принцип дії цих струменів, не зовсім ясно, який механізм їх запускає і чому вони набирають величезну швидкість. Тепер автори дослідження впевнені, що масив з восьми наземних радіотелескопів розміром з планету під назвою Event Horizon Telescope (EHT) зможе розгадати цю загадку.

Астрономи використовували телескопи EHT, щоб зазирнути в серце далекої галактики, де формуються та розганяються струмені надмасивної чорної діри. Галактика NGC 1052 розташована на відстані приблизно 60 млн світлових років від нас, а в її центрі знаходиться надмасивна чорна діра, маса якої в 150 млн разів більша за масу Сонця. Якщо дивитися з Землі, то чорна діра викидає два струмені в різних напрямках.

Хоча це була багатообіцяюча мета для візуалізації струменів за допомогою EHT, центр галактики занадто тьмяний, і тому не було впевненості, що все вдасться. Проте астрономам вдалося отримати важливі дані.

Спостереження показали, що область навколо чорної діри в галактиці NGC 1052 випромінює яскраві радіохвилі на довжині хвилі в один міліметр. Згідно зі словами вчених, ця область довжин хвиль електромагнітного спектра доступна EHT для створення максимально чітких зображень.

Водночас, як кажуть науковці, область навколо чорної діри світить ще яскравіше на трохи довших хвилях, що робить її головною метою для наступного покоління EHT. Цей удосконалений масив радіотелескопів зможе робити не лише більш чіткі зображення, але й відео чорних дір.

Астрономи з'ясували, що область навколо чорної діри, де формуються струмені, за розміром схожа на кільце навколо надмасивної чорної діри M87*, яка стала першою чорною дірою, пряме зображення якої вдалося отримати вченим у 2019 році.

Спостереження за чорною дірою в галактиці NGC 1052 показали, що магнітне поле космічного монстра в 40 000 разів сильніше магнітного поля Землі. Саме воно може перешкоджати потраплянню більшої частини матерії всередину чорної діри і допомагає запустити два потужні струмені.