Новое исследование переворачивает представления о жизненном цикле сверхмассивных черных дыр
AstroNews.ru - 28 Июля 2022 17:14:29
Черные дыры с различной яркостью, считавшиеся ранее одними и теми же объектами, которые наблюдались под разными углами, на самом деле находятся на разных этапах жизненного цикла, согласно новому исследованию.
Исследование черных дыр, известных как «активные ядра галактик», или АЯГ, показывает необходимость пересмотреть так называемую «унифицированную модель АЯГ», которая характеризует все сверхмассивные черные дыры как объекты, обладающие одинаковыми свойствами.
«Эти объекты оставались для нас загадкой на протяжении более чем половины столетия, - сказала Тонима Тасним Ананна (Tonima Tasnim Ananna), исследователь-постдок из Дартсмутского колледжа, США, и главный автор новой научной работы. – С течением времени мы выработали много допущений, касающихся физики этих объектов. Теперь нам стало известно, что свойства заслоненных от наблюдений черных дыр существенно отличаются от свойств АЯГ, которые не заслонены от наблюдений пылью и обломками».
Считается, что большинство активно поглощающих материю черных дыр окружены тором из газа и пыли, который может препятствовать наблюдениям. Поэтому разная яркость окрестностей наблюдаемых черных дыр объясняется разными углами их наблюдения, гласит унифицированная модель АЯГ. Однако, согласно новому исследованию, предыдущие работы опирались на данные по менее заслоненным от наблюдений объектам, что привело к неверной статистической интерпретации результатов измерений.
В новом исследовании делается акцент на скорость поглощения материи черными дырами, или скорость аккреции. В ходе исследования удалось выяснить, что скорость аккреции не зависит от массы черной дыры, но она в значительной мере зависит от того, насколько окрестности черной дыры заслонены от наблюдений кольцом из газа и пыли.
Эти результаты показывают, что количество газа и пыли, окружающих АЯГ, напрямую связано со скоростью аккреции, что подтверждает наличие иных отличий, помимо разного угла наблюдения, между различными популяциями АЯГ. Когда черная дыра поглощает материю с более высокой скоростью, выделившаяся энергия идет на выдувание пыли и газа. В результате повышается вероятность того, что окрестности черной дыры не будут заслонены от наблюдений и окажутся ярче. И наоборот – менее активное АЯГ окружено более плотным тором и кажется менее ярким.
Это исследование основано на анализе данных по близлежащим АЯГ, обнаруженным при помощи рентгеновского телескопа Swift-BAT НАСА. Этот телескоп позволяет исследователям сканировать местную Вселенную для обнаружения незаслоненных от наблюдений и заслоненных АЯГ.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Supplement Series.