Торы вокруг черных дыр на самом деле представляют собой фонтаны
AstroNews.ru - 02 Декабря 2018 17:06:53
Основываясь на компьютерном моделировании и новых наблюдениях, проведенных при помощи радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), исследователи обнаружили, что форма газовых колец, окружающих активные сверхмассивные черные дыры, отличается от простого тора. Вместо этого газ, вытолкнутый из центра, взаимодействует с падающим газом, создавая динамическую циркуляционную картину, напоминающую фонтан в городском парке.
Большинство галактик содержат в центре сверхмассивную черную дыру, масса которой может достигать нескольких миллионов или миллиардов масс Солнца. Некоторые из этих черных дыр активно поглощают материю. Однако астрономы считают, что вместо того, чтобы просто падать на черную дыру, материя накапливается вокруг нее, формируя структуру в форме тора.
Такума Изуми (Takuma Izumi), исследователь из Национальной астрономической обсерватории Японии, возглавляет команду ученых, которые использовали обсерваторию ALMA для наблюдений сверхмассивной черной дыры, расположенной в галактике Циркуль, на расстоянии примерно 14 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Циркуль. Затем команда сравнила свои наблюдения с результатами расчета компьютерной модели на современном суперкомпьютере Cray XC30 ATERUI Национальной астрономической обсерватории Японии. Это сравнение показало, что предполагаемый тор на самом деле представляет собой не жесткую структуру, а сложную систему динамических газовых компонентов. Сначала холодный молекулярный газ, падающий в направлении черной дыры, формирует диск, располагающийся близ плоскости вращения. По мере приближения к черной дыре этот газ разогревается, до тех пор пока молекулы не распадутся на составляющие их атомы или ионы. Некоторые из этих атомов выталкиваются вверх и вниз относительно плоскости диска, вместо того чтобы быть поглощенными черной дырой. Этот горячий атомарный газ падает затем обратно на диск, формируя турбулентную трехмерную структуру. Эти три компонента пребывают в постоянной циркуляции, подобно фонтану, отмечают авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.