Неожиданное открытие: сверхмассивные черные дыры ведут себя не так, как предполагалось

Астрономы использовали космический телескоп Уэбб для наблюдения за далекой сверхмассивной черной дырой. В результате они получили изображение структуры пыли и газа вокруг черной дыры и обнаружили ударную волну. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Целью исследования стала сверхмассивная черная дыра, которая находится в центре активной галактики ESO 428-G14 на расстоянии 70 млн световых лет от нас. То, что эта галактика активная означает, что в ее центре находится активное галактическое ядро, которое излучает мощный свет по всему во всем электромагнитном спектре из-за того, что там находится черная дыра, активно поглощающая материю.

Считается, что в центрах всех крупных галактик находятся сверхмассивные черные дыры, но не все они расположены в активных галактических ядрах. Например, в центре Млечного Пути сверхмассивная черная дыра Стрелец А* окружена таким малым количеством материи, что поглощает ее в небольших количествах и очень медленно.

Но многие другие подобные центральные черные дыры являются более активными в плане поглощения материи. Они окружены огромным количеством газа и пыли, которые вращаются вокруг черной дыры в аккреционном диске. Именно из этого диска материя попадает внутрь черной дыры.

Огромное гравитационное влияние черных дыр создает мощные приливные силы в аккреционном диске, что нагревает его до температуры в 10 млн градусов Цельсия. Таким образом диск начинает очень ярко светиться и это большая часть всего излучения активного галактического ядра.

В то же время не вся материя попадает внутрь черной дыры. Мощные магнитные поля направляют часть материи в аккреционных дисках к полюсам черной дыры, и ускоряют заряженные частицы почти до скорости света. Из двух полюсов черной дыры материя вырывается наружу в виде параллельных астрофизических струй. Эти струи также сопровождаются излучением света во всем электромагнитном спектре.

Астрономы с помощью космического телескопа Уэбб изучили черную дыру в галактике ESO 428-G14 и обнаружили, что пыль вблизи сверхмассивной черной дыры распространяется вдоль ее струй. Таким образом была выявлена неожиданная связь между струями и пылью, что позволяет предположить, что эти мощные выбросы материи могут быть ответственны как за нагрев диска, так и за формирование пыли.

По словам ученых, выяснилось, что энергия, которая нагревает аккреционный диск на самом деле исходит от столкновений со струями материи или ударных волн. Раньше считалось, что энергия, нагревающая пыль, исходит от самой сверхмассивной черной дыры. И это неожиданное открытие. По словам ученых, было много споров о том, как активные ядра галактик передают энергию в свое окружение и было удивительно увидеть, какую роль в этом играют струи из материи. Дальнейшее изучение связи между струями и пылью вокруг сверхмассивных черных дыр может показать, какое влияние черные дыры оказывают на эволюцию галактик.

Как уже писал Фокус, ученые придумали способ, как сделать Марс пригодным для жизни. Авторы исследования считают, что превратить Марс в более гостеприимную планету проще, чем может показаться.

Также Фокус писал о том, что физики рассказали, скрывают ли самые мелкие частицы неизвестную материю. Кварки и лептоны показывают странную закономерность, которую можно объяснить тем, что они состоят из еще меньших частиц.