;
Наука 22 августа 2020

Астрономы увидели, как черная дыра испускает мерцающее гамма-излучение

Далее

Черные дыры находятся в центре почти всех галактик, которые были изучены до сих пор. Они имеют невообразимо большую массу и поэтому притягивают материю, газ и даже свет. Но они также могут излучать материю в виде плазменных струй — своего рода плазменного луча, который выбрасывается из центра галактики с огромной энергией. Плазменная струя может распространяться в космос на несколько сотен тысяч световых лет. Когда это интенсивное излучение испускается, черная дыра остается скрытой, потому что световые лучи рядом с ней сильно изгибаются, что приводит к появлению тени. Об этом явлении недавно сообщили исследователи из Event Horizon Telescope (EHT) в массивной черной дыре в гигантской эллиптической галактике M87. В квазаре 3C279 — тоже черной дыре — команда EHT обнаружила еще одно явление: на расстоянии, более чем в тысячу раз превышающем тень черной дыры, внезапно загорелось ядро ​​плазменной струи.

Квазар 3C279 наблюдался с помощью космического телескопа НАСА Fermi-LAT астрофизиком Амитом Шукла, который до 2018 года проводил исследования в Университете Юлиуса Максимилиана (JMU) Вюрцбург в Баварии, Германия. Сейчас он работает в Индийском технологическом институте в Индоре. Ученый обнаружил, что ядро ​​струи, обнаруженное в миллиметровом диапазоне длин волн, также испускает высокоэнергетическое гамма-излучение, но с чрезвычайно мерцающей яркостью. 

Особый характер последовательности изменений яркости характерен для универсального процесса, магнитного пересоединения, которое происходит во многих астрофизических объектах с сильными магнитными полями. Солнечная активность также связана с динамикой магнитных полей и пересоединением. Это было недавно продемонстрировано при наблюдении за «кострами» в солнечной атмосфере с помощью миссии «Solar Orbiter» Европейского космического агентства ESA.

Но вернемся к квазару 3C279.

Я видел, как анализ данных выявил особую картину магнитного пересоединения в кривой блеска. Мне показалось, будто я внезапно расшифровал иероглиф в алфавите черной дыры.

Амит Шукла, астроном из Индийского технологического института в Индоре

Центр квазара 3C279 испускает мерцающее гамма-излучение, характерное для явления магнитного пересоединения. (Изображение: Амит Шукла / Индийский технологический институт, Индор)

Во время повторного соединения энергия, которая изначально незримо хранится в магнитном поле, внезапно высвобождается в виде многочисленных «мини-джетов». В этих лучах ускоряются частицы, которые затем производят наблюдаемое гамма-излучение. Магнитное пересоединение могло бы объяснить, как энергия достигает ядра джета из черной дыры и откуда она в конечном итоге исходит.

Профессор Карл Мангейм, глава кафедры астрономии JMU и соавтор публикации, объясняет: «Пространство-время около черной дыры в квазаре 3C279 вынуждено вращаться в коротации (по радиусу синхронного вращения). Магнитные поля, прикрепленные к плазме вокруг черной дыры, изгоняют струю, замедляя вращение черной дыры и преобразовывая часть ее вращательной энергии в излучение».

Читайте также

Выяснилось, какая погода была на древнем Марсе

Создан способ искоренить паразитов, перекрыв все пути их метаболизма

IBM представила самый мощный квантовый компьютер

Загрузка...