• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
03.05.2022
Дарья Г.
8 619

Астрономы изучили рентгеновское эхо черных дыр в Млечном Пути

4.2

Ученые описали, как меняются окрестности черной дыры в процессе поглощения материи соседней звезды. Оказалось, корона дыры ненадолго расширяется во время финального выброса высокоэнергетических частиц. И это может объяснить влияние вспышек сверхмассивных черных дыр на эволюцию окружающих их галактик.

Иллюстрация того, как черная дыра в двойной системе поглощает материю соседней звезды
Иллюстрация того, как черная дыра в двойной системе поглощает материю соседней звезды / ©Aurore Simonnet and NASA’s Goddard Space Flight Center / Автор: Lampronia Auxilius

Изучение черных дыр — непростая задача, потому что эти глубокие «колодцы» в ткани пространства-времени притягивают даже частицы света. Но во время поглощения материи черные дыры иногда вспыхивают ренгеновским излучением, которое отражается от падающего в дыру вещества и ненадолго озаряет окружающее пространство. Изучив «эхо ренгеновского излучения» в восьми системах, команда астрономов из Массачусетского технологического института смогла описать окрестности черных дыр. Их статья вышла в The Astrophysical Journal.

Исследование началось с поиска подходящих объектов. Команда разработала алгоритм, который прошелся по данным наблюдений NICER, рентгеновского телескопа с высоким временным разрешением, установленного на борту МКС. Алгоритм нашел 26 двойных систем с черными дырами, которые ранее вспыхивали рентгеновским излучением. Из них команда отобрала десять систем, подходящих по яркости и расстоянию для дальнейшего анализа рентгеновского эха.

Проанализировав сигналы, ученые разделили системы на группы со схожими задержками между двумя типами ренгтеновского излучения: исходящего от короны и отраженного от аккреционного диска. По этой задержке можно оценить расстояние между ними. Сопоставив рентгеновское эхо на разных этапах вспышки, ученые смогли оценить, как меняется корона и двигается диск.

Корона черной дыры — это регион высокоэнергетической плазмы вблизи горизонта событий. Ученые обнаружили, что во время поглощения материи она меняется больше всего. Два состояния, через которые при этом проходит объект, физики назвали «жестким» и «мягким». Сперва дыра впадает в «жесткое» состояние, в котором задержки длятся миллисекунды: вспыхивает корона, насыщенная фотонами высоких энергий, и вылетает относительно слабый равномерный поток частиц. Это состояние длится несколько недель.

Затем за несколько дней дыра в последний раз ярко вспыхивает и переходит в «мягкое» низкоэнергетическое состояние. В этот период ненадолго возрастает задержка сигнала, то есть увеличивается расстояние между короной и диском. Вероятно, корона значительно расширяется и вытягивается ввысь относительно дыры. При этом из полюса вырывается огромный и мощный джет из высокоэнергетических частиц, а равномерный поток затухает.

Описанный процесс поможет разобраться, как сверхмассивные черные дыры в центрах галактик способны выбрасывать частицы в межгалактическое пространство на огромные расстояния.

В составе звездных систем нашей Галактики летают десятки миллионов относительно небольших черных дыр. «Роль этих черных дыр в эволюции Галактики остается открытым вопросом в современной астрофизике, — прокомментировала Эрин Кара (Erin Kara), один из авторов новой работы. — Примечательно, что черные дыры в этих двойных системах ведут себя как миниатюрные сверхмассивные черные дыры. Поэтому, изучая вспышки в небольших соседних системах, мы сможем понять, как похожие вспышки сверхмассивных черных дыр влияют на окружающие их галактики».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

8 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: