Чорні діри повертають у простір значну частку речовини

Уявлення про чорні діри як про пастки, з яких нічого не повертається, виявилось надто спрощеним. Частка речовини, що потрапляє до такого об’єкта, згодом опиняється знов у міжзоряному просторі. Потужні потоки газу назовні тривають навіть тоді, коли система майже згасає.

Чорна діра з акреційним диском і струменем поряд із зорею
Художнє зображення системи Swift J1727.8−1613. Credit: John A. Paice & Noel Castro Segura et al

Спалах 2023 року

Систему Swift J1727.8−1613 виявили 2023 року, коли вона різко посилила випромінювання і за короткий час стала одним з найяскравіших джерел на небі. У її складі чорна діра та сусідня зоря, речовина з якої перетікає до компактного об’єкта і формує розжарений диск.

Газ у ньому розігрівається до мільйонів градусів, тому основна енергія виходить у рентгенівському діапазоні. Саме тому такі об’єкти називають рентгенівськими подвійними.

Спостереження вели за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії під керівництвом Ноеля Кастро Сегури з Університету Ворика. Результати опублікували в рецензованому журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, про що повідомляє phys.org.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

Диск і струмені

Астрономи отримали один з найдетальніших оптичних записів такої події. Замість кількох розрізнених знімків у їхньому розпорядженні була серія вимірювань, що охопила весь час активності системи, від різкого зростання яскравості до згасання.

У момент викиду потужного струменя диск навколо чорної діри зазнав виразних змін. Це рідкісна нагода простежити зв’язок між падінням матеріалу всередину і його поверненням у простір.

Ця сама система вже потрапила до рекордів раніше. Радіоінтерферометричні вимірювання того ж періоду показали найдовший струмінь із будь-коли простежених у рентгенівських подвійних системах.

Вітер після згасання

Найнесподіваніший результат з’явився наприкінці. Навіть коли яскравість впала приблизно до сотої частки від пікової, щільний газ і далі залишав систему. Такі потоки з поверхні диска називають дисковим вітром.

За оцінками авторів роботи, обсяг викинутої речовини може бути зіставним з тим, що зрештою досягає чорної діри. Такі витоки тривають ще довго після того, як найяскравіша фаза минула.

Неефективне поглинання речовини

Керівник дослідження Ноель Кастро Сегура пояснив, що акреція на чорну діру відбувається значно менш ефективно, ніж припускали раніше. Помітна частка потоку може взагалі ніколи не перетнути горизонт подій, а це змінює розрахунки еволюції подвійних зоряних систем у галактиках.

Співавтор роботи Кайл Соломонс з Кейптаунського університету звернув увагу на інший бік цієї картини. Дослідники зазвичай зосереджуються на яскравому початку, хоча енергії наприкінці вистачає на масштабний викид газу навіть при слабкому рентгенівському випромінюванні.

Новини інших медіа
У Чумацькому Шляху виявили найпотужніший природний прискорювач частинок
Blue Origin виявили справжню причину вибуху ракети New Glenn
Надмасивна чорна діра-утікачка допомогає зрозуміти стародавнє злиття
Астробіолог побачив у бактеріях з чистих кімнат NASA несподівану користь
Що Spirit насправді бачив у ґрунті кратера Гусєва
Зодіакальний пил інших систем може завадити пошуку життя у Всесвіті
Нестійкість Кельвіна — Гельмгольца вперше зафіксована на Сонці
Ракета Falcon 9 розлетілась на друзки біля кратера Ейнштейна
Під зорепад Персеїд українці зможуть залишити своє бажання на інтерактивній зоряній мапі
Створений у КПІ наносупутник PolyITAN-1 потрапив до Книги рекордів України