Астрономы впервые смогли наблюдать джеты из черной дыры в инфракрасном диапазоне
Группа исследователей из Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) впервые обнаружила постоянное инфракрасное излучение джетов, возникающих во время извержения черной дыры в рентгеновской двойной системе.
До сих пор эти потоки вещества были обнаружены только в других диапазонах длин волн, таких как рентгеновские лучи или в видимом спектре, в зависимости от фазы, в которой черная дыра поглощает окружающий ее материал. Это исследование предоставляет первое свидетельство того, что ветры присутствуют на протяжении всей эволюции извержения, независимо от фазы, что представляет собой шаг вперед в понимании загадочных процессов аккреции на черные дыры звездных масс. Статья только что была опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics.
Рентгеновские двойные системы, как следует из их названия, представляют собой двойные звезды, излучающие сильное рентгеновское излучение. Они образованы компактным объектом, обычно черной дырой, со звездным спутником. Рентгеновские двойные системы с малой массой (LMXB) имеют спутников с массой, равной или меньшей массы Солнца.
В этих системах две звезды вращаются по орбите на таком маленьком расстоянии, что некоторая часть массы звезды падает в гравитационную яму черной дыры, образуя вокруг нее плоский диск из материала. Этот процесс называется аккрецией, а диск — аккреционным диском.
Переходные рентгеновские двойные системы — это двойные системы, в которых количество массы, аккрецирующей на черную дыру, изначально мало и ее яркость слишком мала для обнаружения с Земли. Однако, некоторые из них переходят в эруптивные состояния, в которых скорость аккреции черной дыры увеличивается и материал в диске нагревается, достигая значений от 1 до 10 миллионов градусов Кельвина. Во время этих извержений, которые могут длиться от нескольких недель до нескольких месяцев, система излучает большой поток рентгеновских лучей, и ее яркость увеличивается на несколько величин.
Астрономы до сих пор не знают точных физических процессов, которые происходят во время этих эпизодов аккреции. Один из наиболее важных физических процессов, который необходимо понять ученым, — это ветер, выбрасываемый из материала во время эпизодов аккреции.
В статье представлено открытие ветра в направлении от черной дыры MAXI J1820 + 070 в инфракрасном диапазоне во время извержения, которое произошло в 2018-2019 годах. В последние два десятилетия ветры наблюдались в рентгеновских лучах во время так называемых «мягких» извержений, в которых излучение аккреционного диска является доминирующим, демонстрируя высокую светимость.
Совсем недавно та же группа из IAC обнаружила ветры в видимом диапазоне длин волн в жестком состоянии аккреции, которые характеризуются появлением струи, которая по существу перпендикулярна аккреционному диску и показывает сильное излучение в радиодиапазоне.
