Относительно маленькая черная дыра создает чрезвычайно мощные струи, создавая огромный пузырь горячего газа. Но самая необычная особенность этой замечательной черной дыры - это не выход энергии, а как это излучение энергии.
«Выход энергии впечатляет, но он сопоставим с рентгеновской светимостью так называемых ультрафиолетовых источников рентгеновского излучения», - сказал Манфред Пакул, ведущий автор новой статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature. «Представление о том, что существуют электростанции, генерирующие большую часть своей энергии в форме струй (кинетическая энергия), а не излучения (фотоны), является довольно новым».
Известно, что черные дыры выделяют невероятное количество энергии при глотании вещества, и, как сказал Пакулл журналу «Спейс», ранее считалось, что большая часть энергии излучается в форме излучения, преимущественно рентгеновского. Но эта новая газовая черная дыра, называемая S26, показывает, что некоторые черные дыры могут выделять, по меньшей мере, столько же энергии, а возможно, и намного больше, в виде коллимированных струй быстро движущихся частиц.
«Эта черная дыра - это всего лишь несколько солнечных масс, но это настоящая миниатюрная версия самых мощных квазаров и радиогалактик, - сказал Пакулл, - которые содержат черные дыры с массами, в несколько миллионов раз превышающими массы Солнца».
Этот объект представляет собой микроквазар, который образован двумя объектами - белым карликом, нейтронной звездой или черной дырой вместе со звездой-компаньоном. Рентгеновские лучи создаются материей, падающей с одного компонента на другой, и могут создавать струи высокоскоростных частиц. Быстрые струи врезаются в окружающий межзвездный газ, нагревая его и вызывая расширяющийся пузырь из горячего газа и сверхбыстрых частиц, сталкивающихся при разных температурах.
Из дюжины или около того микроквазаров, которые были обнаружены в Галактике Млечный Путь, большинство пузырьков довольно маленькие, - их ширина составляет менее 10 световых лет. Но этот имеет ширину в 1000 световых лет. Кроме того, этот микроквазар в десятки раз мощнее, чем те, что видели ранее.
Используя очень большой телескоп ESO и рентгеновский телескоп NASA Chandra, Пакулл и его команда смогли наблюдать области, где струи врезаются в межзвездный газ вокруг черной дыры, и видели, что пузырь горячего газа раздувается со скоростью почти один миллион километров в час.
Джеты одинаково впечатляют, их длина около 300 парсек, и хотя из сверхмассивных черных дыр были замечены мощные джеты, считалось, что они встречаются реже у более мелких разновидностей микроквазаров. Это новое открытие может позволить астрономам присмотреться к другим микроквазарам.
«Длина струй в NGC 7793 поразительна по сравнению с размером черной дыры, из которой они запускаются», - сказал соавтор Роберт Сория. «Если бы черная дыра сократилась до размеров футбольного мяча, каждый реактивный самолет простирался бы от Земли до орбиты Плутона».
S26 находится на расстоянии 12 миллионов световых лет, на окраине спиральной галактики NGC 7793. Исходя из размера и скорости расширения пузыря, астрономы обнаружили, что активность струи должна продолжаться не менее 200 000 лет.
Со всей этой невероятной скоростью, размерами и активностью, что Пакулл и его команда представляют в качестве будущего этого микроквазара?
«Да, скорость расширения (275 км / с) впечатляет, но со временем она уменьшится», - сказал Пакулл журналу Space Magazine. «Если бы он был намного ниже, скажем, со скоростью 70 км / с, потрясенный газ не испускал бы столько оптического света (например, серии водорода Бальмера), и мы бы не обнаружили пузырь. Будущее S26 зависит от эволюции центрального микроквазара, который испускает струи. Я ожидаю, что он может быть активным еще от 100 000 до нескольких миллионов лет ».
Пакул сказал, что интересно представить, что произойдет, если микрокусар внезапно перестанет излучать струи. «Тогда пузырь не исчезнет внезапно, а будет сиять, как раньше, еще несколько сотен тысяч лет», - сказал он. «Это будет напоминать остаток сверхновой, хотя с содержанием энергии в 100 раз выше».
Пакул добавил, что это новое открытие поможет астрономам понять сходство между маленькими черными дырами, образованными взорвавшимися звездами, и сверхмассивными черными дырами в центрах галактик, и он надеется, что эта работа будет стимулировать более теоретическую работу в области того, как черные дыры производят энергию.
Источники: ESO, обмен электронной почтой с Манфредом Пакуллом.
