Астрономы зафиксировали релятивистскую струю от разрывания звезды черной дырой
Черные дыры периодически разрывают звезды на части, но параметры конкретно этого события из ранней Вселенной поставили ученых в тупик.
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».
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.
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.
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.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
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.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
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