Астрономы поняли, как происходит ускорение джетов в окрестностях сверхмассивных черных дыр
Узкие потоки частиц, разогнанных почти до скорости света, ярко излучают и могут быть видны на расстояниях в сотни миллионов и миллиарды световых лет. Откуда они черпают свою энергию, до сих пор оставалось неизвестно. Однако новые наблюдения позволили связать такие джеты с возникновением колоссальных ударных волн.
Новый космический телескоп IXPE впервые наблюдал поляризацию рентгеновского излучения далекого блазара — узкого потока частиц, выброшенных сверхмассивной черной дырой и ускоренных до скоростей, близких к световой. Работа показала, что колоссальное ускорение этой релятивистской струе придают ударные волны, возникающие при столкновении с окружающим веществом. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature.
В центрах крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры, и многие из них активно поглощают окружающую материю. Падая в дыру, это вещество раскаляется и ускоряется, образуя сравнительно плоский, закрученный спиралью диск. Под действием мощных магнитных полей часть вещества выбрасывается из полюсов этого диска в виде узких потоков частиц, разогнанных до околосветовых скоростей, — релятивистских джетов.
Иногда такие джеты случайно оказываются направлены в сторону Земли. Находясь от нас на огромном расстоянии, никакой опасности они не несут, зато делают активные центры далеких галактик прекрасно видимыми на дистанциях в миллионы и даже миллиарды световых лет. Такие объекты называются блазарами, и они ярко излучают в широком диапазоне волн, от радио- до рентгена и даже гамма-спектра.
Как именно происходит ускорение джетов, в точности не понятно. Шире других встречаются две гипотезы. Согласно первой из них, свою колоссальную энергию они получают из-за перезамыкания силовых линий магнитного поля, как это происходит с выбросами плазмы на Солнце. По другой версии, бешеное ускорение создают ударные волны, возникающие из-за столкновения джета с более медленным веществом, окружающим его источник. Такой механизм можно сравнить с движением воды, которая вырывается из узкого сопла под большим давлением.
Чтобы выяснить, какая гипотеза верна, международная группа ученых во главе с Иоаннисом Лиодакисом (Ioannis Liodakis) из Университета Турку исследовала далекий блазар Маркарян 501 (Mrk 501), расположенный в 450 миллионах световых лет. Для наблюдений астрономы использовали космический телескоп IXPE, выведенный на орбиту меньше года назад. Особенность аппарата именно в том, что он способен регистрировать рентгеновское излучение и его поляризацию.
Если ускорение джета происходит из-за магнитного пересоединения, то его излучение должно быть поляризовано одинаковым образом на всех длинах волн. Если же права вторая гипотеза, то поляризация излучения джета должна зависеть от длины волны. Проходя через фронт ударной волны, частицы получают огромный импульс и излучают в рентгеновском диапазоне. Удаляясь от него, они постепенно теряют энергию и начинают излучать на все более и более длинных волнах. В таком случае поляризация должна быть выражена в рентгене сильнее, чем в менее «энергичных» частях спектра.
Наблюдая Mrk 501, спутник IXPE смог впервые измерить поляризацию рентгеновского излучения блазара. Она действительно оказалась выше, чем у излучения с большей длиной волны. Таким образом, верной можно считать гипотезу о том, что именно ударные волны придают джетам их невероятную скорость и яркость.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии