RW Space

Когда вы достаточно долго смотрите в сердце галактики, чтобы попытаться мельком увидеть скрывающуюся там черную дыру, возможно, это не все, что вы уловите.

Когда огромное сотрудничество направляло телескопы по всему миру до самого сердца галактики M87 в 2018 году, в конечном итоге успешно пытаясь запечатлеть детали ее сверхмассивной черной дыры, им также удалось наблюдать некоторые дикие махинации, в которых участвует такая черная дыра.

Теперь астрономы обнаружили, что одним из этих махинаций была колоссальная отрыжка – гамма-извержение одной из мощных струй плазмы, выпущенных из космоса. полюса черной дыры по мере ее питания.

«Нам посчастливилось обнаружить гамма-вспышка от M87 во время многоволновой кампании телескопа Event Horizon», — говорит астрофизик Джакомо Принсипи из Университета Триеста в Италии.

«Это первая вспышка гамма-излучения, наблюдаемая в этом источнике более чем за десять лет, что позволяет нам точно ограничить размер области, ответственной за наблюдаемое гамма-излучение. выброс.»

M87, расположенная на расстоянии чуть менее 55 миллионов световых лет от Млечного Пути, была выбрана для первого полученного человечеством изображения тени сверхмассивной черной дыры частично потому, что ее центральная черная дыра активно высасывая материал из огромного облака материала вокруг себя.

Трение и гравитация играют роль в облако материала нагревает его и заставляет светиться. Это источник света, который вы видите на изображении M87*. Но питающаяся сверхмассивная черная дыра часто демонстрирует и другое явление: астрофизические джеты.

Ученые считают, что это генерируется в результате взаимодействия между материалом и внешним магнитным полем черной дыры.

Когда материал падает из внутреннего край диск газа и пыли кружится вокруг черной дыры, как вода вокруг канализации, часть его отклоняется вдоль силовых линий магнитного поля за горизонт событий. Он разгоняется до полюсов, где запускается в космос с огромной скоростью, приближающейся к скорости света в вакууме.

Это астрофизические джеты, и у M87 есть заметные. Наблюдения за черной дырой в галактике помогли ученым лучше понять этот процесс: были получены самые подробные наблюдения за областью, из которой запускаются струи, когда-либо.

По мере того, как они устремляются из галактики в межгалактическое пространство, струи сверхмассивной черной дыры могут взаимодействовать с объектами, с которыми они сталкиваются, например а также создать довольно дикую турбулентность.

Вспышки гамма-излучения иногда наблюдаются Считается, что эти струи являются результатом сгустков материала, которые падают в струю и ускоряются до чрезвычайно высоких энергий, что приводит к вспышкам высокоэнергетического гамма-излучения.

Как вы можете себе представить, это делает их несколько непредсказуемыми. Вы не можете планировать наблюдение за ним; вам просто нужно надеяться, что вы ищете в нужном месте в нужное время.

Вспышка по счастливой случайности захваченное телескопом Event Horizon, было ошеломляющим событием. Оно продолжалось три дня, продолжительность которого соответствует области излучения менее 170 астрономических единиц – примерно в 170 раз больше расстояния между Землей и Солнцем.

«Быстрая изменчивость гамма-лучей указывает на то, что область вспышки чрезвычайно мала, всего примерно в десять раз больше размера центральной черной дыры», — объясняет астрофизик Дэниел Мазин из Университета. Токио.

«Интересно, что резкая переменность, наблюдаемая в гамма-лучах, не была обнаружена на других длинах волн. Это позволяет предположить, что область вспышки имеет сложную структуру и проявляет различные характеристики в зависимости от длины волны.»

Интересно, что асимметрия светового кольца вокруг черной дыры изменилась в зависимости от вспышки. Асимметрия проявляется в виде более ярких и более тусклых участков кольца во время вспышки; Наблюдаемые участки относительной яркости и тусклости перемещались, что указывает на связь между кольцом и вспышкой.

Природа этих отношений в настоящее время остается загадкой; Исследователи не смогли точно определить источник гамма-излучения или то, что его вызвало. Но наблюдения дают нам новую информацию, которая может помочь ограничить будущие исследовательские усилия.

«Как и где находятся частицы ускорение в струях сверхмассивных черных дыр является давней загадкой», — говорит астрофизик-теоретик Сера Маркофф из Амстердамского университета.

«Впервые мы можем объединить прямые изображения ближних областей горизонта событий во время гамма-вспышек с событиями ускорения частиц и проверить теории о происхождении вспышек».

Исследование была опубликована в журнале Astronomy & Astrophysicals.