Черные дыры звездной массы, в 7–25 раз превышающие массу Солнца, называются «микроквазарами», когда они порождают мощные струи частиц и излучения, миниатюрные версии тех, которые можно увидеть у квазаров. Черные дыры звездной массы находятся на маленьком конце шкалы напротив сверхмассивных черных дыр, в том числе в квазарах, которые весят от миллионов до миллиардов масс Солнца.
Согласно новым исследованиям, самолеты микроквазаров могут быть частью секретного оружия для сохранения их миниатюрных фигур.
Рентгеновская обсерватория Чандра НАСА впервые обнаружила взаимодействие в знаменитом микро-квазаре на расстоянии около 40 000 световых лет в созвездии Акила. Эта система, GRS 1915 + 105 (сокращенно GRS 1915), содержит черную дыру, примерно в 14 раз превышающую массу Солнца, которая питается материалом от соседней звезды-компаньона. Когда материал закручивается в сторону черной дыры, образуется аккреционный диск.
Два астронома Гарварда раскрывают недавно обнаруженную перетягивание каната между струями и горячими ветрами из материала, спирального к черной дыре в так называемом «аккреционном диске». И струи, и горячий ветер выбрасывают вещество из потока, которое иначе помогло бы вырастить черную дыру.
Чандра со своим спектрографом наблюдал GRS 1915 одиннадцать раз с момента его запуска в 1999 году. Эти исследования показывают, что струя в GRS 1915 может периодически перекрываться, когда горячий ветер, видимый в рентгеновских лучах, сходит с аккреционного диска вокруг черная дыра. Считается, что ветер закроет струю, лишив ее вещества, которое в противном случае могло бы подогревать его. И наоборот, когда ветер стихнет, струя может вновь появиться.
Скорость аккреции изменяется, но из-за взаимодействия скорость оттока остается постоянной.
«Черная дыра, похоже, способна контролировать, сколько материи она потребляет или не потребляет в любой момент времени», - сказал ведущий автор Джозеф Нейлсен, кандидат наук в Гарварде.
Саморегулирование является обычной темой при обсуждении сверхмассивных черных дыр, но это первое явное доказательство этого в черных дырах звездной массы.
Нейлсен говорит, что трудно удержаться от приписывания своеволию поведению черной дыры: «Когда вы говорите о регулировании, это подразумевает некий самоконтроль», - сказал он. «Мы видим, что это происходит, но, конечно, не ясно, почему. А пока мы просто приписываем это какому-то желанию черной дыры ».
Хотя микроквазары и квазары различаются по массе в миллионы раз, они должны демонстрировать сходство в поведении, когда принимаются во внимание их очень разные физические масштабы.
Сроки изменения поведения черной дыры должны изменяться пропорционально массе. Например, часовая шкала времени для изменений в GRS 1915 будет соответствовать примерно 10000 лет для сверхмассивной черной дыры, которая весит в миллиард раз больше массы Солнца.
«Мы не можем надеяться исследовать на этом уровне детализации какую-либо одну сверхмассивную систему черной дыры», - сказала соавтор Джулия Ли, астроном из Гарварда. «Итак, мы можем узнать огромное количество о черных дырах, просто изучая черные дыры звездной массы, подобные этой».
Новые результаты появятся в выпуске журнала за 26 мартаПрирода.
О ВЕДОМОМ ИЗОБРАЖЕНИИ: Оптическое и инфракрасное изображение, полученное в Обзоре оцифрованного неба, показывает многолюдное поле вокруг GRS 1915, расположенное вблизи плоскости нашей Галактики. На вставке изображено изображение Чандры GRS 1915, одного из самых ярких рентгеновских источников в галактике Млечный Путь. Кредиты: Рентген: НАСА / CXC / Гарвард / J. Neilsen et al. Оптический: Palomar DSS2. Видео с увеличением доступно здесь.
Источники: НАСА, исследование природы и интервью с Джозефом Нейлсеном
