Джети чорної діри «затанцювали» під вітром сусідньої зорі — й це допомогло їх виміряти

Вперше в історії астрофізики дослідники виміряли миттєву (кінетичну) потужність джетів чорної діри. Вона еквівалентна випромінюванню понад 5000 Сонць. Зробити це вдалося завдяки несподіваному «інструменту»: зоряному вітру від масивної зорі-компаньйона. Дослідження опубліковане в Nature Astronomy.

Scientific illustration of the Cygnus X-1 binary system
Система Лебідь X-1: візуалізація взаємодії релятивістських джетів та зоряного вітру в подвійній системі. Згенеровано ШІ

Лебідь X-1 — перша чорна діра, відкрита людством. Вона важить близько 21 маси Сонця й стиснута в об’єм діаметром приблизно 100 км. Поруч із нею — зоря-гігант масою майже 40 Сонць. Ці двоє обертаються один навколо одного з орбітальним періодом 5,6 земної доби. Вже близько 20 000 років чорна діра живиться зоряним вітром компаньйона — і частина цієї речовини замість падіння за горизонт подій перетворюється на джети, що несуться зі швидкістю, близькою до світлової.

Попсокет Real Space
Космос для кожного

Магазин від Universe Space Tech

Попсокет Real Space

До товару

Вітер, що згинає джети

Зоряний вітер масивної зорі в системі Лебідь X-1 разюче інтенсивний: вона втрачає у 100 млн разів більше маси на секунду, ніж наше Сонце, а швидкість частинок у цьому вітрі втричі перевищує відповідний показник сонячного вітру. Цього виявилося достатньо, щоб буквально відхиляти джети чорної діри — подібно до того, як земний вітер розвіює струмінь фонтана. У міру того як чорна діра рухається орбітою, напрямок джетів змінюється синхронно — вони рухаються у величному космічному «танці».

Як вимірювали енергетичний баланс

Астрофізики з Університету Кертіна (Австралія) та Оксфорду отримали надвисокороздільні знімки джетів, об’єднавши сигнали з телескопів, рознесених на тисячі кілометрів — тією самою технікою, що використовувалася для отримання першого зображення чорної діри в проєкті Event Horizon Telescope (Телескоп горизонту подій). Змоделювавши орбітальний «танок» джетів, команда вперше отримала пряме вимірювання їхньої миттєвої потужності.

Отримане значення відкриває новий спосіб зіставити «надходження» й «витрати» в енергетичному бюджеті чорної діри: скільки речовини поглинається — і скільки енергії надходить у джети. Для надмасивних чорних дір у центрах галактик ці джети здатні впливати на еволюцію як самих галактик, так і ще масштабніших структур Всесвіту. Нові дані дадуть змогу точніше налаштувати комп’ютерні симуляції, що відтворюють цей процес.

За матеріалами sciencealert.com

Новини інших медіа
Сяючі кулі та свідчення очевидців: Пентагон розкрив нові таємниці НЛО
Рідкісний метеорит містить докази катастрофи на Місяці
Тиск на працівників вартував NASA збитків на 4,6 млн доларів
SpaceX поглинає стартап Cursor за рекордну суму
Темні галактики можуть існувати в околицях Чумацького Шляху
Чорні діри породжують радіоспалахи після розривання зір на частини
До Землі наближається потенційно небезпечний астероїд вперше за 400 років
Чи ховаються іншопланетні зонди у нас під боком? Нове дослідження свідчить, що ми майже не шукали їх
На океанському дні знайшли сліди плутонієвого дощу від стародавньої кілонової
Як Жуль Верн передбачив місію Artemis II за 160 років до її старту