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.

Сподобався контент? Підписуйся на нашу спільноту і отримуй більше про космос Друковані журнали, події та спілкування у колі космічних ентузіастів Підписатися на спільноту

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
Активність зореутворення в Андромеді знижується вже півмільярда років
Чорні діри повертають у простір значну частку речовини
Навколо Меркурія періодично виникає радіаційний пояс
Тверді тіла Сонячної системи формувалися навколо частинок стародавніх зір
Зіткнення з уламками становить загрозу для майбутніх місячних місій
Внутрішні супутники Нептуна можуть бути уламками стародавніх світів
Рідкісна зустріч: астрофотограф «упіймав» МКС поруч із Венерою
Квантове сортування світла може змінити підхід до пошуку екзопланет
Школяр з Одеси представить дослідження на аерокосмічному форумі Європи
Знахідка James Webb проливає світло таємниці Маленьких червоних цяток