Недавно была обнаружена сверхмассивная черная дыра, поглощающая звезду, и поток частиц, из которых вышла черная дыра, может раскрыть секретный принцип, который управляет ростом галактик.
Праздник черной дыры был впервые обнаружен 11 ноября 2014 года с помощью рентгеновских и радиотелескопов по всему миру. Сигналы, которые пришли за 300 миллионов световых лет от Земли, запечатлели последние жестокие моменты звезды, известные как вспышка приливного разрушения. Этот взрыв электромагнитной энергии происходит, когда огромное гравитационное притяжение черной дыры разрывает проходящую звезду.
«Черная дыра сначала уничтожает звезду. Она делает из нее суп», - сказал Дирадж Пашам, научный сотрудник Института астрофизики и космических исследований им. Кавли в Массачусетском технологическом институте, и ведущий автор статьи, опубликованной на этой неделе. в астрофизическом журнале. «Когда это происходит, мы видим внезапную вспышку излучения в небе. Суп постепенно падает в черную дыру, и именно так питается черная дыра».
Но в этом сигнале было одно недоумение: хотя рентгеновские сигналы были почти идентичны диаграмме радиосигналов, связанных с этим событием, радиосигнал отражал то, что произошло с рентгеновским сигналом 13 днями ранее. То есть, когда рентгеновский сигнал станет ярче, радиосигнал будет отражать это увеличение яркости почти через две недели.
Это привело астрономов к постулату, что источником рентгеновского сигнала должна быть материя, притягиваемая к черной дыре и заряженная ею, в то время как радиоволны исходят от потока высокоэнергетического материала, выходящего из черной дыры, называемого релятивистской струей.
Ранее ученые считали, что радиоволны возникли в результате взрыва звезды, поскольку она была захвачена приливными волнами из черной дыры. Согласно этой гипотезе, взрыв возбуждает частицы плазмы в окружающем пространстве, и эти возбужденные частицы испускают радиоволны. Однако, если бы это было так, не было бы никакой связи между радиоволнами и рентгеновскими лучами, генерируемыми материалом, падающим в черную дыру, сказали исследователи.
«Мы утверждаем, что эта связь между радио и рентгеновским излучением говорит нам о том, что радио должно исходить от струи и что она регулируется аккрецией» или ростом черной дыры, - сказал Пашам в интервью Live Science. «Данные ясно указывают на то, что все, что попадает в черную дыру, приводит в движение струю».
По мере того как черная дыра поглощает больше «звездного супа», струя, выходящая из черной дыры, усиливается. По словам исследователей, это исследование впервые отмечает, что астрономы обнаружили такую корреляцию в одном объекте.
«Это говорит нам о том, что скорость подачи черной дыры контролирует силу струи, которую она производит», - говорится в заявлении Пашама. «Сытая черная дыра создает сильную струю, в то время как недоедающая черная дыра создает слабую струю или ее нет вообще».
Рост галактики
Пашам сказал, что если будущие наблюдения покажут аналогичную картину, ученые могут начать понимать происхождение таинственных джетов. Эти струи вылетают из черных дыр почти со скоростью света, и некоторые астрономы считают, что эти струи могут быть источником галактических космических лучей, потоков высокоэнергетических частиц, пронизывающих пространство на огромные расстояния.
«Как струи запускаются черными дырами, это большая загадка в астрофизике», - сказал Пашам.
Кроме того, если простые отношения связывают скорость аккреции или скорость, с которой черная дыра поглощает массу, с размером релятивистской струи черной дыры, эти отношения могут повлиять на рост галактик, говорится в заявлении исследователей. Это потому, что галактики растут, когда образуются новые звезды, но для образования звезд требуются низкие температуры. Тем временем струи черных дыр нагревают окружающую среду, что может временно сделать ее слишком горячей для образования новых звезд. По словам исследователей, знание размера струй черной дыры может быть использовано для прогнозирования скорости роста галактики.
«Если скорость, с которой черная дыра питается, пропорциональна скорости, с которой она выкачивает энергию, и если она действительно работает для каждой черной дыры, это простое предписание, которое вы можете использовать при моделировании эволюции галактики», - сказал Пашам в заявление. «Итак, это намекает на какую-то большую картину».
