Черные дыры, кажется, вызывают бесконечное восхищение астрономов. По крайней мере, отчасти это связано с экстремальной физикой, которая происходит внутри и вокруг них, но иногда это может отсылать к культурным точкам соприкосновения, которые в первую очередь заставили их интересоваться астрономией. Похоже, именно так обстоят дела у авторов новой статьи о движении джетов, вылетающих из черных дыр. Назвав их черными дырами «Звезда Смерти», исследователи использовали данные массива со сверхдлинной базой (VLBA) и рентгеновской обсерватории «Чандра», чтобы посмотреть, откуда эти черные дыры выпускают струи перегретых частиц. И со временем они обнаружили, что они сделали то, что могла делать и вымышленная Звезда Смерти – двигались.
Черные дыры в центре исследования оказались сверхмассивными в центрах галактик. Важно отметить, что все они были окружены горячими газами, которые были видны рентгеновским датчикам «Чандры». Сами струи были хорошо видны на данных, но в них скрывалась и другая важная информация, а именно, карманы, свободные от газа, который был вытеснен струями.
Каждая черная дыра имеет струи частиц в двух противоположных направлениях. Когда эти струи выталкивают газ и пыль, они открывают карман в пространстве, окружающий черную дыру. Они видны на рентгеновских данных из-за отсутствия сигнала из этих областей. Исследователи предположили, что струи должны совпадать с образовавшимися ими карманами свободного пространства.
Однако они обнаружили, что по крайней мере в 6 из 16 изученных ими черных дыр лучи полностью изменили направление, так что карманы недостающего газа больше не совпадали с струями, испускаемыми в настоящее время из черной дыры. В некоторых случаях эти изменения приводили к сдвигу направления движения самолетов на 90 градусов. Что еще более впечатляет, они, похоже, двигались в относительно небольшом временном масштабе, по оценкам, от 1 до 10 миллионов лет. Это мгновение ока для черной дыры возрастом более 10 миллиардов лет.
Так почему же это важно? Космологи предполагают, что эти разрушительные струи устанавливают верхний предел количества звезд, образующихся в родительской галактике черных дыр. Они не позволяют окружающему их газу и пыли достаточно остыть, чтобы начать формировать звезды и каменистые планеты. Итак, хотя неясно, поджигают ли струи частиц сами по себе сформировавшиеся планеты, такие как настоящая Звезда Смерти, ясно, что перемещение струй вызовет еще более масштабные нарушения в процессе звездообразования. Теоретически это означало бы, что в галактиках, содержащих эти движущиеся джеты, будет меньше звезд, но это исследование для другой статьи.
Понимание того, почему именно это происходит, возможно, потребуется изучить в другой статье, но у авторов есть несколько теорий. Материя, вращающаяся вокруг черной дыры и падающая в нее, может заставить черную дыру вращаться, заставляя испускаемые ею струи двигаться вместе с ней.
Другое объяснение состоит в том, что газ движется по галактике, не подвергаясь воздействию лучей. По сути, «полости» без газа в галактике являются остатками других космологических сил и не имеют ничего общего с пучками черных дыр. Однако авторы не считают это вероятным, поскольку слияния галактик, которые могли быть одним из источников «выплескивания», произошли в галактиках, у которых были движущиеся лучи, и в тех, у которых их не было. Можно было бы ожидать, что полости будут присутствовать в обоих типах, если бы они были вызваны слиянием галактик, а не движением струй частиц.
Как всегда, есть еще чем заняться науке. Благодаря чудесному миру потокового видео, это смогло сделать целое поколение новых учёных, вдохновленных всё той же Звездой Смерти.
Узнать больше:
Чандра – обнаружены черные дыры «Звезды Смерти» в действии
Убертози и др. – Переориентация джетов в центральных галактиках скоплений и групп: данные VLBA и Chandra
УТ – Подтверждено. Черная дыра M87 на самом деле вращается
UT – Черная дыра Млечного Пути вращается так быстро, как только может
Ведущее изображение:
Изображение струй черной дыры с окружающими ее «полостями» из рентгеновского аппарата «Чандра» и набора радиоданных VLBA.
Авторы и права: Рентген: НАСА/CXC/Univ. Болоньи/Ф. Убертози; Встроенное радио: NSF/NRAO/VLBA; Обработка изображений: NASA/CXC/SAO/N. Волк
