• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.12.2022
Александр Березин
11 855

Астрономы зафиксировали релятивистскую струю от разрывания звезды черной дырой

5.4

Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.

Огненным кольцом показан аккреционный диск из вещества разрушенной звезды. Светло-малиновый цвет показывает струю плазмы, отбрасываемой черной дырой от одного из ее полюсов / ©Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology

Две группы исследователей опубликовали в Nature и Nature Astronomy две работы, посвященные одному событию, которое они начали изучать независимо друг от друга. Речь идет о наблюдениях объекта AT2022cmc, давшего выделение большого количества энергии в короткие сроки. Дополнительные наблюдения показали, что речь идет о струе из окрестностей черной дыры, но обладающей необычными скоростными и магнитными характеристиками.

Звезды часто проходят достаточно близко от черных дыр, чтобы те разрушали их своим гравитационным полем (разрушение приливными силами). Разрушение сопровождается попаданием вещества звезды в так называемый аккреционный диск вокруг черной дыры — кольцо из сильно разогретой соударениями друг о друга материи объектов, поглощаемых черной дырой.

Если материи в единицу времени падает действительно много, разогрев аккреционного диска может стать огромным, вещество в них становится плазмой, и часть из него выбрасывается в стороны от черной дыры в виде так называемых струй — джетов. В некоторых наиболее мощных событиях такого рода скорость движения вещества в струе может приблизиться к световой, достичь сотен тысяч километров в секунду. Тогда такую струю называют «релятивистской».

Иллюстративное видео, показывающее, как выглядит процесс типового разрыва такого рода / ©MIT

В норме струй две: одна идет «вниз» от черной дыры, а другая — вверх. Причина их возникновения — унос части плазмы аккреционного диска вдоль линий магнитного поля, существующего вокруг черной дыры. Наблюдать струи в большинстве случаев можно, только если ваша планета (система) оказалась случайно «задета» таким объектом. На сегодня наблюдений релятивистских струй не столь много, а полного понимания того, как они возникают, нет.

В случае объекта AT2022cmc наблюдения телескопов, работающих в самых разных диапазонах, показали, что Солнечная система находится как раз на пути одной из струй, идущего от этого объекта. Сам он крайне далек от нас: фотоны от него шли до нашей планеты примерно восемь миллиардов лет. Само событие произошло через 4,7 миллиарда лет после Большого взрыва.

Учитывая, что все это время Вселенная расширялась, реальное расстояние до самой черной дыры и разрываемой ею звезды астрономы сейчас оценивают как минимум в 12,4 миллиарда световых лет. По расчетам, событие было вызвано разрывом черной дырой звезды с массой близкой к солнечной.

Следует отметить, что околосветовые скорости у плазменных струй из окрестностей черных дыр фиксируют очень редко. Но в этом случае наблюдения показали черты, ранее вообще не встречавшиеся: несмотря на крайне высокие скорости истечения плазменный струй, признаков действительно сильного магнитного поля в районе события нет.

Как астрономы фиксируют следы разрыва звезды черной дырой / ©Zwicky Transient Facility/R.Hurt (Caltech/IPAC)

Это противоречит устоявшимся теоретическим взглядам на формирование релятивистских струй. До сих пор считалось, что для струй большой энергии нужно сильное магнитное поле черной дыры, поскольку именно оно направляет часть плазмы из аккреционного диска вверх и вниз от дыры. В описываемом случае струи высоких энергий есть, а магнитное поле кажется недостаточно сильным, чтобы объяснить их образование.

Исследователи признают это расхождение. По всей видимости, теперь теоретикам нужно разработать какие-то иные модели формирования таких выбросов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:33
Сергей Васильев

Эксперименты показали, что инъекции кисспептина могут возвращать сексуальный интерес и тягу к противоположному полу. Метод успешно работает и на мужчинах, и на женщинах, хотя нуждается в дополнительных испытаниях.

4 февраля
Анна Новиковская

Хорошо известно, что восприятие времени меняется с возрастом, и теперь венгерские исследователи смогли разобраться, почему это происходит.

Вчера, 07:07
Мария Азарова

Согласно выводам авторов нового исследования, прием витамина D коррелирует с более низкой вероятностью того, что взрослый мужчина предпримет попытку суицида или членовредительства.

2 февраля
НИУ ВШЭ

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

31 января
ФизТех

Ученым из МФТИ и ОИВТ РАН удалось построить теоретическую модель для описания процесса роста оксидной пленки на поверхности стали в контакте с тяжелым жидкометаллическим расплавом свинец-висмут — теплоносителем, который может использоваться в реакторах нового поколения на быстрых нейтронах. Оксидная пленка — результат коррозии, но ее образование защищает от очень быстрой (жидкометаллической и межкристаллитной) коррозии. Понимание процесса коррозии стали в контакте с теплоносителем необходимо для обоснования безопасности эксплуатации подобных реакторов.

3 февраля
Василий Парфенов

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

9 января
Александр Березин

Избыточный вес убивает куда больше людей, чем войны с голодом вместе. До самых недавних пор это объясняли то «мусорным» фастудным питанием, то недостаточными физическими нагрузками. Научные работы показывают: эти гипотезы были неверны. За последние полвека сильно потолстели даже лабораторные животные, корм и нагрузки которых не менялись. Эпидемия лишнего веса действительно убийственна, но ее причина не в калориях или нехватке нагрузки. А в чем же? Naked Science исследует для вас этот вопрос.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: