За последние несколько лет мы значительно расширили знания о чёрных дырах — одних из самых захватывающих и экстремальных объектов во Вселенной. Более того, учёным удалось получить изображения двух сверхмассивных чёрных дыр с помощью Телескопа горизонта событий. Теперь же мы узнали, что находится в их непосредственном окружении.
Читайте: Чёрные дыры нечто совсем иное – Возможно, Эйнштейн ошибался
За гранью видимого: как учёные изучают короны чёрных дыр
Чтобы представить, что находится в близости от чёрной дыры, обратимся, к примеру, Солнца. В непосредственном окружении Солнца тоже ничего не видно, в основном из-за яркости его излучения.
Однако нам, жителям Земли, повезло: вокруг нашей планеты вращается Луна, угловые размеры которой на небе в точности совпадают с угловыми размерами Солнца, находящегося в 300 раз дальше. В результате время от времени луна полностью закрывает солнечный диск во время полного затмения.
Именно в эти редкие моменты можно увидеть невидимую в обычное время внешнюю атмосферу Солнца — так называемую корону. Это область с очень низкой плотностью, но при этом с температурой миллионов градусов Цельсия.
Учёные предполагают, что чёрные дыры также обладают коронами, и как в случае с Солнцем, их крайне сложно наблюдать. В новейшей научной статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, исследователи описывают попытки обнаружения короны чёрной дыры.
Анализируя непосредственное окружение чёрной дыры, учёные предложили модель, в которой чёрную дыру окружает кольцо пыли и газа. Внутри этого кольца находится аккреционный диск — плоский диск разогретой материи, спирально падающей на чёрную дыру.
С полюсов чёрной дыры испускаются узкие джеты ионизированного газа, который покидает окрестности чёрной дыры со скоростью, близкой к скорости света. Что особенно интересно, предполагается, что у внутреннего края аккреционного диска, в непосредственной близости от чёрной дыры, находится область практически идеального вакуума, где крайне разреженная материя достигает температуры порядка миллиардов градусов.
Проблема в том, что экстремально низкая плотность материи и окружение чрезвычайно яркого аккреционного диска делают невозможным обнаружение излучения из этой области. По этой причине учёные решили изучить чёрные дыры, которые расположены относительно наблюдателя на Земле таким образом, что их аккреционный диск заслонён.
Можно сказать, что исследователи искали случаи «затмения» аккреционного диска чёрной дыры. Проблема в том, что заслонённый аккреционный диск одновременно означает и заслонение короны. Однако выход был найден.
Экстремально высокие температуры гипотетической короны чёрной дыры приводят к тому, что она излучает высокоэнергетическое рентгеновское излучение, которое всё ещё могут быть обнаружимыми.
Анализ наблюдательных данных космического телескопа IXPE, исследующего несколько десятков чёрных дыр, в том числе нескольких в нашей галактике, выявил присутствие рентгеновских лучей, которые могли быть испущены из короны чёрной дыры.
Детальные исследования показали, эта корона не является сферическим образованием, окружающим всю чёрную дыру, а представляет плоский диск, расположенный в той же плоскости, что и аккреционный диск.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU