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 Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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