Черные дыры, кажется, бросают вызов нашему пониманию и противоречат общепринятому пониманию. Хотя это новое открытие противоречит тому, что астрономы думали десятилетиями, оно также помогает разгадать загадку, почему в некоторых черных дырах вообще нет струй.
Из аккреционных дисков исходят мощные струи, которые вращаются вокруг множества сверхмассивных черных дыр. Черные дыры могут вращаться либо в том же направлении, что и диски, называемые прогрессивными черными дырами, либо против потока - ретроградных черных дыр. В течение десятилетий астрономы считали, что чем быстрее вращается черная дыра, тем мощнее струя. Но были проблемы с этой моделью «парадигмы вращения». Например, некоторые черные дыры были найдены без струй.
Астрофизик-теоретик Дэвид Гарофало и его коллеги изучали движение черных дыр в течение многих лет, и в предыдущих работах они предлагали, чтобы задние, или ретроградные, черные дыры извергали самые мощные струи, в то время как у прогрессирующих черных дыр струи слабее или вообще отсутствуют. ,
Их новое исследование связывает их теорию с наблюдениями галактик во времени или на разных расстояниях от Земли. Они смотрели как на «радио-громкие» галактики со струями, так и на «радио-тихие» со слабыми или без струй. Термин «радио» происходит от того факта, что эти особые струи излучают лучи света в основном в форме радиоволн.
Результаты показали, что более отдаленные радиогромкие галактики питаются ретроградными черными дырами, в то время как относительно более близкие радиомолчащие объекты имеют прогрессирующие черные дыры. По словам команды, сверхмассивные черные дыры со временем эволюционируют из ретроградного в прогрессирующее состояние.
«Эта новая модель также решает парадокс старой парадигмы вращения», - сказал Дэвид Майер, теоретик астрофизики из JPL, не участвующий в исследовании. «Все теперь хорошо вписывается в свое место».
Ученые говорят, что задние черные дыры стреляют более мощными струями, потому что между черной дырой и внутренним краем орбитального диска больше пространства. Этот разрыв предоставляет больше места для накопления магнитных полей, которые питают реактивные двигатели, идея, известная как гипотеза Рейнольда после теоретического астрофизика Криса Рейнольдса из Университета Мэриленда, Колледж-Парк.
«Если вы представите, что пытаетесь приблизиться к вентилятору, вы можете представить, что движение в том же направлении вращения, что и вентилятор, облегчит задачу», - сказал Гарофало. «Тот же принцип применим к этим черным дырам. Материал, вращающийся вокруг них на диске, станет ближе к тем, которые вращаются в одном и том же направлении, чем те, которые вращаются в противоположном направлении ».
Джеты и ветра играют ключевую роль в формировании судьбы галактик. Некоторые исследования показывают, что джеты могут замедлять и даже предотвращать образование звезд не только в самой галактике, но и в других соседних галактиках.
«Самолеты транспортируют огромное количество энергии к окраинам галактик, вытесняют большие объемы межгалактического газа и действуют в качестве агентов обратной связи между самым центром галактики и крупномасштабной средой», - сказала член команды Рита М. Самбруна из Goddard Space. Центр полетов. «Понимание их происхождения имеет первостепенный интерес в современной астрофизике».
Документ команды был опубликован в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества от 27 мая.
Источник: JPL
