Найти в Дзене
Pro космос

Вращающаяся черная дыра выбрасывает облака плазмы

Астрономы обнаружили быстро движущиеся струи, испускаемые черной дырой на расстоянии почти 8000 световых лет от Земли.

Исследования, опубликованные сегодня в журнале Nature, показывают, что джеты, испускаемые черной дырой Cygnia V404, ведут себя так, как никогда ранее не наблюдалось в столь коротком временном масштабе.

Кажется, что джеты быстро распадаются, и плазменные облака испускаются из черной дыры в разных направлениях с интервалами в одну минуту друг от друга.

Профессор Джеймс Миллер-Джейн из Центра радиоастрономических исследований (ICRAR) напоминает нам, что черные дыры являются одним из самых экстремальных объектов во вселенной.

«Это одна из самых необычных черных дыр, которые я когда-либо видел», - добавляет Миллер-Джонс.

«Как и многие черные дыры, он питается соседней звездой, вытягивая газ с поверхности звезды и создавая диск материи, окружающий черную дыру и падающую на нее под действием силы тяжести».

«Однако в случае с Cygnia V404 мы полагаем, что диск материи и черная дыра не являются коаксиальными. Из-за этого внутренняя часть диска колеблется как волчок и испускает струи в разные стороны, как только она меняет ориентацию».

Художественное видение, демонстрирующее макет V404 Cygnia. Система состоит из нормальной звезды и черной дыры. Вещество от звезды падает на черную дыру в  виде аккреционного диска, и сильные струи испускаются из внутренних областей диска около черной дыры. Источник: ICRAR
Художественное видение, демонстрирующее макет V404 Cygnia. Система состоит из нормальной звезды и черной дыры. Вещество от звезды падает на черную дыру в виде аккреционного диска, и сильные струи испускаются из внутренних областей диска около черной дыры. Источник: ICRAR

Объект V404 Cygni был впервые идентифицирован как черная дыра в 1989 году, когда произошла мощная вспышка струй и радиации.

Астрономы, просматривая архивные фотопластинки, обнаружили более ранние вспышки в наблюдениях 1938 и 1956 годов.

Профессор Миллер Джонс добавляет, что когда V404 Cygni пережил еще одну, очень яркую, двухнедельную вспышку в 2015 году, телескопы по всему миру внимательно следили за ним.

Когда проф. Миллер-Джонс и его команда изучили черную дыру, они заметили, что ее джеты ведут себя необычным образом.

Хотя обычно струи вещества испускаются прямо из полюсов черной дыры, эти джеты испускались в разные стороны в разное время.

Художественное видение, показывающее эмиссию джетов из Сигнии V404. Благодаря радиотелескопам мы наблюдаем одиночные яркие плазменные облака, выбрасываемые из внутренних областей черной дыры. Источник: ICRAR
Художественное видение, показывающее эмиссию джетов из Сигнии V404. Благодаря радиотелескопам мы наблюдаем одиночные яркие плазменные облака, выбрасываемые из внутренних областей черной дыры. Источник: ICRAR

Более того, джеты меняли направление очень быстро - менее чем за несколько часов.

По словам проф. Изменения Миллера-Джонса странности в движении струй вызваны аккреционным диском - вращающимся диском материи, окружающим черную дыру.

Аккреционный диск вокруг V404 Cygni имеет диаметр 10 миллионов километров, а внутренняя его часть несколько тысяч километров, она раздута и колеблется во время ярких вспышек.

«Внутренняя часть аккреционного диска испытывает прецессию и тянет за собой струи», - говорит проф. Миллер-Джонс.

В исследовании использовались наблюдения с использованием радиотелескопа VLBA, состоящего из 10 антенн, расположенных в Соединенных Штатах, от Виргинских островов до Гавайских островов.

Художественное видение искривленного пространства-времени вокруг вращающейся черной дыры. Источник: ICRAR
Художественное видение искривленного пространства-времени вокруг вращающейся черной дыры. Источник: ICRAR

«Обычно телескопы формируют одну фотографию, основанную на нескольких часах наблюдения», - говорит Алекс Тетаренко из Восточно-Азиатской обсерватории. «Однако эти джеты меняли направление так быстро, что мы видели газ только на фотографии, сделанной четыре часа».

"Это было похоже на съемку водопада с одной секундной выдержкой. Поэтому исследователи создали 103 отдельных фотографии со временем экспозиции около 70 секунд и объединили их в короткометражный фильм.

Только так исследователи смогли увидеть, что эти изменения происходят в очень короткие промежутки времени", - добавляет д-р Тетаренко.

«Каждый раз, когда мы сталкиваемся со смещением оси вращения черной дыры и падающим на нее веществом, мы должны видеть что-то подобное, когда черная дыра начинает интенсивно поглощать вещество», - добавляет д-р Джемма Андерсон из ICRAR.

Источник: Международный центр радиоастрономических исследований (ICRAR)

Наука
7 млн интересуются