Новости космоса: Магнитные поля помогают черным дырам выталкивать вещество.

Мар 09, 2017 Леонид Гляделов

Черные дыры "неаккуратно" поглощают вещество: часть потребляется, а некоторое количество возвращается обратно в космос.

Астрономы говорят, что теперь они понимают, каким образом это происходит, и это - черта всех черных дыр, независимо от их размера.

Используя для изучения рентгеновские лучи, испускаемые из относительно небольшой черной дыры, вытягивающей газ из близлежащей звезды, Фукумура и его коллеги проследили ветра, текущие из аккреционного диска. Моделирование этих ветров показало, что именно магнетизм, а не что-то другое, направляет газ, движущийся в правильном направлении.

Модель ранее использовалась для объяснения того, как ветра обтекают сверхмассивные черные дыры миллионов масс солнца. Показывая, что модель теперь также работает и для черной дыры меньшей, звездной массы, можно предположить, что магнетизм может направлять ветра в черных дырах всех размеров. Эти результаты, опубликованные в Nature Astronomy, могут дать представление о том, как черные дыры поглощают и отбрасывают материю, а также почему некоторые галактики перестают формировать звезды.

В 2005 году астрономы использовали рентгеновскую обсерваторию Чандра для захвата рентгеновского спектра относительно слабой черной дыры, примерно в семь раз превышающей массу Солнца. Звезда-компаньон, из которой она питается, имеет массу примерно вдвое больше Солнца. Система, названная GRO J1655-40, находится на расстоянии около 11 тысяч световых лет в созвездии Скорпиона.

Рентгеновское излучение GRO J1655-40 выявило у нее турбулентные ветра. Некоторые астрономы утверждали, что данные свидетельствуют о том, что мощные магнитные поля питали ветра. Другие, однако, предположили, что ветра являются результатом чрезвычайно горячего газа, циркулирующего вокруг черной дыры.

Особенности спектра, например, предполагают, что ветра плотные и движутся умеренно быстро, но не дуют далеко от черной дыры. Это соответствует моделям магнитного ветра. Модели, связанные с теплом только газа, заставляют ветра дуть слишком далеко. Магнитные поля формируются из электрического тока, создаваемого электронами и протонами, закрученными в блиноподобном аккреционном диске.

Вероятно, магнитные поля окружают черную дыру от полюса к полюсу. Но никто не знает наверняка, потому что их трудно обнаружить. Недавно были выявлены закономерности ориентации центральной сверхмассивной черной дыры в нашей галактике, которые сигнализировали о наличии в ней магнитных полей. Астрономы планируют использовать массив телескопов, чтобы найти еще свидетельства магнитных полей вокруг черных дыр в следующем месяце.

Изучение магнитных полей черных дыр раскрывает информацию о структуре их аккрецирующих дисков и ветров, которые дуют от них.