«Бублики» черных дыр оказались «фонтанами» — Naked Science
5 минут
Редакция
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, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Сегодня, 09:25
8 минут
Мария Азарова

Как показали авторы нового исследования, белок GATA6 участвует в регуляции волосяных фолликулов и может стать мишенью при лечении акне.

Вчера, 14:56
5 минут
Ольга Иванова

Международная группа ученых реконструировала события крупнейшего вымирания в истории Земли — пермско-триасового — и назвала ключевой, по ее мнению, фактор, который привел к катастрофе.

Вчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Позавчера, 12:21
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

1 октября
39 минут
Александр Березин

После советской эпохи атомные реакторы перестали запускать в космос, но сегодня все постепенно меняется. К атомной энергетике для марсианских колоний примеривается Илон Маск, проекты лунных АЭС прорабатываются в России — и все несмотря на то, что в космосе условия для солнечной энергетики лучше, чем на нашей планете. Что заставляет космическую отрасль все чаще думать об атомных реакторах? Как ни странно, дело в том, что и ядерная энергетика в космосе становится еще важнее, чем на Земле. Попробуем разобраться почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

Юлия Подгорных
11.04.2019
-
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?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: