Вокруг сверхмассивных черных дыр нашей вселенной кружатся текучие адские горячие и холодные газовые бури. Но ученые, которые их обнаружили, предпочли бы, чтобы вы называли их «фонтанами».
Это изменение от «пончиков», термин, который исследователи ранее использовали для описания бурлящих масс. Но статья, опубликованная 30 октября в Astrophysical Journal, показывает, что модель массы пончика вокруг черных дыр, возможно, была слишком упрощенной.
Около двух десятилетий назад исследователи заметили, что огромные черные дыры в центрах галактик, как правило, скрыты облаками вещества - вещества, которое не падает в черные дыры, а циркулирует поблизости. Но астрономы не могли ясно увидеть эти облака. Они смогли смоделировать потоки вокруг черных дыр, как, например, в этом примере, опубликованном в «Astrophysical Journal Letters» в 2002 году, и пришли к выводу, что эти облака имели форму бублика - газ падает в сторону черной дыры, нагревается от близости и отскакивая, только чтобы снова отступить к нему.
Но сейчас есть лучшие телескопы, которые дают лучшие изображения этих облаков. И оказывается, что ситуация намного сложнее, чем считалось ранее.
Оказывается, что облака материи вокруг черных дыр больше всего похожи на фонтаны, подобные этому, с кольцами изогнутой воды, окружающими внутренние столбы материи, стреляющими прямо в воздух.
Когда астрономы обратили сверхточный глаз обсерватории Atacama Large Millimeter Array (ALMA) на сверхмассивную черную дыру в галактике Circinus, расположенной в 14 миллионах световых лет от Земли, в направлении южного созвездия Circinus, они смогли наблюдать его окружение. Облако в беспрецедентной детализации.
Наблюдения показали, что постоянный поток относительно холодного газа действительно падает в сторону черной дыры, и часть ее перегревается, а затем выбрасывается из черных дыр в космос. Часть этого газа, все еще находящаяся в плену гравитации черной дыры, изгибается назад и снова входит в падающий поток. Часть газа стреляет по более или менее прямой линии в космос. Весь беспорядок намного менее упорядочен, чем фонтан, но аналогия имеет смысл.
Кроме того, согласно исследованию, диск вращающейся материи выглядит таким же толстым, как и он, потому что он раздевается от молекул до голых атомов по мере приближения к черной дыре. Эти более легкие атомы отскакивают дальше в космос, создавая более толстый диск.
