Наблюдения за недавно проснувшейся черной дырой V404 в созвездии Лебедя помогли ученым приблизиться к раскрытию загадки рождения «плевков» черных дыр и понять, когда эти выбросы плазмы начинают светиться.
Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, передает РИА Новости.
«Системы, в которых черная дыра соседствует с обычной звездой, подобные V404, являются отличным «полигоном» для изучения свойств их выбросов. Нам удалось увидеть, что вспышки света, порождаемые этими пучками плазмы, формируются на высоте в 40 тысяч километров над горизонтом событий черной дыры, что позволило нам проверить и отбросить часть теорий, описывающих формирование джетов», — заявил Вик Диллон (Vik Dhillon) из университета Шеффилда (Великобритания).
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 солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов — пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.
Как возникают эти пучки, ученые пока не знают. Часть астрофизиков предполагает, что их разгоняет и направляет в стороны от черной дыры сильнейшее магнитное поле в диске аккреции – «бублике» из перемолотой материи, окружающей горизонт событий. Другие ученые считают, что в этом процессе замешана сама черная дыра, или какие-то неизвестные нам феномены, связанные с ее существованием.
Диллон и его коллеги обнаружили, что джеты начинают излучать свет практически сразу после своего рождения, что не соответствует ряду альтернативных объяснений природы этих структур, наблюдая за поведением черной дыры V404, неожиданно проснувшейся в июле 2015 года, при помощи орбитального рентгеновского телескопа NuSTAR и ряда наземных обсерваторий.
Эти наблюдения помогли ученым выяснить, что джет становится видимым в разных частях спектра не в один и тот же момент времени, а с очень небольшой задержкой – сначала сигнал был зафиксирован NuSTAR, и примерно через 0,13 секунды свечение черной дыры стало заметным для наземных телескопов, работающих в оптическом диапазоне.
Это означает, что «плевок» черной дыры начинает светиться не сразу, а лишь тогда, когда его материя удалится на примерно 30-40 тысяч километров от горизонта событий черной дыры. Аналогичным образом, как обнаружили ученые, ведут себя «плевки» сверхмассивных черных дыр, что указывает на общие механизмы рождения этих пучков плазмы, не зависящие от размеров и массы этих объектов.
Подобный вывод, как объясняют астрофизики, автоматически исключает ряд теорий, связывающих рождение джетов с появлением особых областей нестабильности в диске аккреции, а также несколько других альтернативных объяснений их существования. Дальнейшие наблюдения за пробуждениями V404 и открытие других подобных черных дыр, как надеются ученые, поможет нам понять, как рождаются джеты и как они влияют на окружающий космос.
