Используя сеть радиотелескопов на Земле и в космосе, астрономы получили самое подробное изображение джета плазмы из сверхмассивной черной дыры. Он движется почти со скоростью света и демонстрирует сложные извилистые узоры вблизи источника. Эти закономерности бросают вызов стандартной теории. Ученые использовали ее в течение 40 лет, чтобы объяснить, как эти джеты формируются и меняются с течением времени.
Блазары — самые яркие и мощные источники электромагнитного излучения в космосе. Они представляют собой подкласс активных галактических ядер, включающий галактики с центральной сверхмассивной черной дырой, аккрецирующей вещество из окружающего диска. Около 10% активных галактических ядер, классифицируемых как квазары, производят релятивистские плазменные струи или джеты.
Блазары принадлежат к небольшой части квазаров, у которых тоже есть эти струи, направленные почти прямо на наблюдателя. Недавно группа исследователей, включая ученых из Института радиоастрономии Макса Планка (MPIfR) в Бонне, Германия, получила изображения с беспрецедентным угловым разрешением внутренней области джета, который «вылетает» из блазара 3C 279 со сверхмассивной черной дырой в ядре.
Астрономы обнаружили удивительно правильные спиральные волокна, которые требуют пересмотра теоретических моделей, используемых до сих пор для объяснения процессов образования джетов в активных галактиках. Также ученые выяснили, что у джета есть как минимум две скрученные нити плазмы, простирающиеся на расстояние более 570 световых лет от центра.
Струи плазмы, исходящие от блазаров, не совсем прямые и однородные. Они отличаются неожиданными поворотами, которые показывают, как на плазму влияют силы вокруг черной дыры. Астрономы, изучавшие эти завихрения (или спиральные нити) в 3C 279, обнаружили, что они вызваны нестабильностями, которые развиваются в струйной плазме.
Также в процессе он поняли, что новое изображение бросает вызов современной физике. Старая теория, которую ученые используют уже 40 лет, чтобы объяснить изменение структуры джетов с течением времени, больше не работает.
Следовательно, необходимы новые теоретические модели, которые объяснят, как такие спиральные нити формируются и развиваются так близко к источнику струи. Это не только серьезный вызов, но и прекрасная возможность узнать больше об этих удивительных космических явлениях.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Читать далее:
Исследователи обнаружили, что сперматозоиды при движении «обходят» закон Ньютона
Наша память работает совсем не так, как считали ученые
«Адская» планета недалеко от Земли подает загадочные сигналы: ученые придумали, как их расшифровать
На обложке: HH 151, яркая струя светящегося материала, за которой следует сложный шлейф газа и пыли оранжевого цвета. Изображение: Wikimedia Commons | Сведения о лицензии. Источник: ESA/Hubble & NASA