Астрономы раскрыли тайну всплесков из черных дыр

Черная дыра окружена вихрем космической материи. Фиолетовый шар над центральным объектом это облако заряженных частиц, которые накопились в так называемой короне на полюсах монстра. Черная дыра вышвыривает их в Пространство, а ее аккреционный диск и корона фактически являются источником излучения.

Астрономам удалось сделать необычный снимок, направив рентгеновский телескоп так, чтобы он запечатлел один из крупнейших всплесков рентгеновского излучения. Исходя из его данных, исследователи раскрыли давний секрет, почему происходят вспышки.

Это был один из самых сильных известных всплесков, зарегистрированных рентгеновским телескопом НАСА Swift в сентябре 2014 года. Он исходил из центра галактики с каталожным названием Маркарян 335 (сокращенно - Mrk 335) и шел до нас из созвездия Пегаса 324 млн лет.

Это явление обнаружил руководитель проекта "Свифт", Луиджи Галло (Luigi Gallo) - университет Сент-Мэри, Галифакс, Канада. Для последующих наблюдений он потребовал поддержку еще одного космического телескопа НАСА - NuStar, исследователи проекта которого прервали постоянную программу мониторинга и направили через несколько дней NuStar на Маркарян 335. Таким образом они смогли следить за второй половиной вспышки, пока поток излучения не ослабел и постепенно не утих.

Собранные данные помогли астрономам решить давно стоящую перед ними задачу. У них были до того моменте лишь смутные представления о причинах таких извержений. Но теперь ученые могли сделать выбор между двумя конкурирующими моделями и отфильтровать наиболее вероятную теорию.

Мощный выброс излучения: телескопы зафиксировали космический феномен Фото: по данным NASA/JPL-Caltech

Высокоэнергетическое излучение устремлялось из сверхмассивной черной дыры, находящейся в центре отдаленного звездного архипелага. Раньше это был один из ярчайшиих источников космического рентгеновского излучения.

"Но в 2007 году произошло нечто странное: Маркарян 335 ослабела до фактора 30. Хотя мы обнаружили, что еще были извержения, они не достигают предыдущий стабильности и интенсивности".
Луиджи Галло

К работе присоединился коллега Галло, запустивший программу наблюдения телескопа Swift за Маркарян 335.

Сверхмассивные черные дыры сами не испускают излучения. Их гравитация настолько сильна, что не дает ускользнуть самым легким частицам. Они отлавливают из своего окружения межзвездный газ и пыль, которые накапливаются при этом в так называемых аккреционных дисках, быстро вращающихся вокруг гравитационных монстров. Из-за трения материя так сильно нагревается, что начинает сиять, и испускает свет в на всех длин волн, в том числе в рентгеновском диапазоне. Следовательно, аккреционные диски и есть источники излучения.

Есть еще один источник - так называемая корона, состоящая из высокоэнергетических частиц. Они-то и испускают рентгеновские лучи. Как именно это происходит, и как возникает корона, было не ясно. Данные Swift и NuStar показали, однако, что рентгеновские всплески Маркарян 335 образуются. если центральная черная дыра выбрасывает частицы из короны.

"Мы впервые можем связать выбросы из короны с извержением. Это помогает нам понять, каким образом сверхмассивные черные дыры создают некоторые самые высокоэнергетические явления Вселенной".
Астрофизик Дэн Уилкинс (Dan Wilkins), университет Сент-Мэри, ведущий автор исследования.

Источник: ras.org.uk