03.12.2018
Редакция Naked Science
1

«Бублики» черных дыр оказались «фонтанами»

Ученые из Японии исследовали структуру вблизи активной черной дыры в галактике в 14 миллионах лет от Земли и узнали, как такие структуры формируются и какую форму приобретают в итоге.

circinus-galaxy-supernova-sn-1996cr
©Wikipedia

На основе компьютерных данных и новых наблюдений из обсерватории ALMA ученые выяснили, что кольца газа, окружающие активные сверхмассивные черные дыры, имеют не просто форму пончика (или тороида). Так, испущенный из центра газ взаимодействует с падающим в дыру газом, создавая динамичную циркулярную структуру, подобную фонтанам в городских парках.

 

В центре большинства галактик находятся сверхмассивные черные дыры, по массе в миллионы и миллиарды раз превышающие Солнце. Некоторые из этих черных дыр активно поглощают материал. Ранее астрономы считали, что вместо того, чтобы напрямую падать в черную дыру, вещество скапливается вокруг активной черной дыры, формируя структуру в форме пончика.

 

Такума Издзуми, исследователь из Национальной астрономической обсерватории Японии, вместе с командой астрономов использовал данные ALMA для наблюдения за черной дырой в галактике ESO 97-G13, расположенной в 14 миллионах световых лет от Земли, по направлению к созвездию Циркуль.

 

Поперечное сечение газа вокруг сверхмассивной черной дыры в симуляции суперкомпьютера ATERUI. Разные цвета представляют разную плотность газа, а стрелки показывают его направление. Отчетливо видны три газообразных компонента, образующих структуру тороидальной формы / © Wada et al.

 

Затем астрономы сравнили свои наблюдения с компьютерной симуляцией газа, падающего в черную дыру, построенной при помощи суперкомпьютера Cray XC30 ATERUI. В результате они обнаружили, что предположительный «пончик», на самом деле, не является жесткой структурой, а представляет собой сложный набор высокодинамичных газообразных компонентов.

 

Сначала холодный молекулярный газ, падающий в черную дыру, формирует диск вблизи плоскости вращения. По мере приближения к черной дыре газ нагревается, пока молекулы не начинают распадаться на составляющие их атомы и ионы. Потом некоторые из этих атомов выбрасываются над диском и под ним, а не поглощаются черной дырой. Горячий атомный газ падает обратно на диск, создавая турбулентную трехмерную структуру. Эти три компонента постоянно циркулируют — это напоминает работу фонтана в парке.

 

«Предыдущие теоретические модели задавали априорные предположения о жестких „пончиках”, — объясняет Кейити Вада, теоретик из Университета Кагосимы, изучавший симуляцию. — Вместо того чтобы начать с работы с предположениями, наша симуляция начала с физических уравнений и показала, что сначала вращение газа естественным образом формирует тороид. Эта симуляция также может объяснить разные наблюдательные особенности системы».

 

«Исследовав движение и искажение как холодного молекулярного газа, так и теплого атомного газа при помощи ALMA, мы продемонстрировали происхождение структуры так называемого пончика вокруг активных черных дыр, — говорит Идзуми. — Принимая во внимание это открытие, думаю, следует переписать учебники по астрономии».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Как вы надоели с постами про черные дыры. Акстись! Вы знаете что такое сингулярность? я - нет. И если рассуждать далее, то значит и дыры с ней нет, особенно Черной! Вы же сами говорите, что она испускает газ, тогда почему она черная????
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: