Астрономы изучили рентгеновское эхо черных дыр в Млечном Пути
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.
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».
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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