новости космоса
11496 21
06 мая 2022 14:57:49

Бурное свечение в далекой галактике может изменить наш взгляд на черные дыры

В галактике, известной как 1ES 1927+654, происходит нечто странное: в конце 2017 года по причинам, которые ученые не смогли объяснить, сверхмассивная черная дыра, находящаяся в центре этой галактики, пережила масштабный кризис идентичности. В течение нескольких месяцев этот и без того яркий объект, относящийся к классу черных дыр, известных как активные галактические ядра (AGN), внезапно стал намного ярче - в видимом свете он светился почти в 100 раз сильнее обычного.

Международная группа астрофизиков, включая ученых из Калифорнийского университета в Боулдере, возможно, установила причину этого изменения. Похоже, что линии магнитного поля, проходящие через черную дыру, перевернулись вверх ногами, что вызвало быстрое, но кратковременное изменение свойств объекта. Это было похоже на то, как если бы компасы на Земле вдруг начали указывать на юг вместо севера.

Результаты исследования, опубликованные 5 мая в журнале The Astrophysical Journal, могут изменить взгляд ученых на сверхмассивные черные дыры, сказал соавтор исследования Николя Сцепи.

"Обычно мы ожидаем, что черные дыры будут эволюционировать в течение миллионов лет", - сказал Сцепи. "Но эти объекты, которые мы называем AGN с меняющимся видом, развиваются в очень коротких временных масштабах. Их магнитные поля могут быть ключом к пониманию этой быстрой эволюции".

Сцепи, а также стипендиаты JILA Митчелл Бегельман и Джейсон Декстер впервые предположили, что такое магнитное сальто-мортале возможно в 2021 году.

Новое исследование подтверждает эту идею. В нем группа под руководством Сибасиша Лаха из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда собрала наиболее полные данные об этом далеком объекте. Группа использовала наблюдения семи телескопов на земле и в космосе, проследив поток излучения от 1ES 1927+654, когда AGN вспыхивала ярким светом, а затем снова тускнела.

Наблюдения показывают, что магнитные поля сверхмассивных черных дыр могут быть гораздо более динамичными, чем считали ученые раньше. И, как отметил Бегельман, эта AGN, вероятно, не одинока.

"Если мы увидели это в одном случае, то мы обязательно увидим это снова", - сказал Бегельман, профессор кафедры астрофизических и планетарных наук (APS). "Теперь мы знаем, что искать".

Необычная черная дыра

Бегельман объяснил, что AGN порождены одной из самых экстремальных физик в известной Вселенной.

Эти монстры возникают, когда сверхмассивные черные дыры начинают втягивать в себя огромное количество газа из окружающих их галактик. Подобно воде, кружащейся вокруг стока, этот материал вращается все быстрее и быстрее, чем ближе к черной дыре, образуя яркий "аккреционный диск", генерирующий интенсивное и разнообразное излучение, которое ученые могут наблюдать с расстояния в миллиарды световых лет.

Эти аккреционные диски также порождают любопытную особенность: Они генерируют сильные магнитные поля, которые оборачиваются вокруг центральной черной дыры и, подобно собственному магнитному полю Земли, направлены в определенном направлении, например, на север или юг.

"Телескоп "Горизонт событий" и другие наблюдения дают все больше оснований полагать, что магнитные поля могут играть ключевую роль в том, как газ падает на черные дыры, - говорит Декстер, доцент APS.

Это также может повлиять на то, насколько ярким AGN, подобный тому, что находится в центре 1ES 1927+654, выглядит в телескопах".

К маю 2018 года всплеск энергии этого объекта достиг пика, выбросив больше видимого света, но и во много раз больше ультрафиолетового излучения, чем обычно. Примерно в то же время выбросы рентгеновского излучения AGN начали тускнеть.

"Обычно, если ультрафиолет растет, то и рентгеновское излучение тоже растет", - сказал Сцепи. "Но здесь ультрафиолет вырос, а рентгеновское излучение сильно уменьшилось. Это очень необычно".

Поворот на голову

Исследователи из JILA предложили возможный ответ на это необычное поведение в статье, опубликованной в прошлом году.

Бегельман объяснил, что эти объекты постоянно втягивают газ из внешнего пространства, и часть этого газа также несет магнитные поля. Если AGN притягивает магнитные поля, направленные в сторону, противоположную его собственному, - например, на юг, а не на север, - то его собственное поле ослабевает. Это похоже на то, как команда по перетягиванию каната в одном направлении может свести на нет усилия соперников, тянущих в другую сторону.

По теории команды JILA, магнитное поле черной дыры стало настолько слабым, что перевернуло ее вверх ногами.

"По сути, вы полностью уничтожаете магнитное поле", - сказал Бегельман.

В новом исследовании ученые под руководством НАСА поставили перед собой задачу собрать как можно больше наблюдений за 1ES 1927+654.

Разрыв между ультрафиолетовым и рентгеновским излучением оказался "дымящимся пистолетом". Астрофизики подозревают, что ослабление магнитного поля могло бы вызвать именно такое изменение в физике AGN - смещение аккреционного диска черной дыры, чтобы она выбрасывала больше ультрафиолетового и видимого света и, как ни парадоксально, меньше рентгеновского излучения. Никакая другая теория не могла объяснить то, что наблюдали исследователи.

Сама AGN затихла и вернулась в нормальное состояние к лету 2021 года. Но Сцепи и Бегельман рассматривают это событие как естественный эксперимент - способ приблизиться к черной дыре, чтобы узнать больше о том, как эти объекты подпитывают яркие пучки излучения. Эта информация, в свою очередь, может помочь ученым узнать, какие именно сигналы им следует искать, чтобы обнаружить больше странных AGN в ночном небе.

"Возможно, есть какие-то похожие события, которые уже наблюдались - просто мы о них еще не знаем", - сказал Сцепи.


(Добавил: RoboAstroNews)

комментарии
1
ostman53 · 06-05-2022

Когда чёрная дыра переворачивается, у учёных сносит крышу. Эту эквилибристику нет смысла комментировать. Потому как всё основано на догадках.

2
Leonid3182 · 06-05-2022

ostman, сама ЧД не "переворачивается", а магнитное поле связано не с ЧД, но генерируется динамо-машиной аккреционного диска и его направление S/N зависит от начального внешнего толчка, и может быть изменено внешними условиями, на что и указывают авторы работы.
На родной Земле своя динамо-машина и так же направление S/N может быть изменено внешним воздействием, что и происходило не один раз, отметим что сама Земля не переворачивалась с ног на голову :-)))

3
Гришин_С_Г150 · 06-05-2022

А в моей версии ничего не переворачивается,
просто талия вихревой трубки в центре галактики
(которая постоянно колеблется вдоль оси трубки)
сместилась существенно ближе к выходу из неё.
Материя, падающая на вход трубки разогналась
в ней больше "обычного" и произошли изменения
в исходящих излучениях.
Версия непротиворечиво (пока) толкует всё сказанное
в аннотации.
Правда, она толкует аккреционный диск как проекцию
стенки вихревой трубки на картинную плоскость
видимую с выходной её стороны ("чернодырностью"
обладает вход в вихревую трубку и, поэтому,
препятствовать этому может не всегда).
Так что "бурное свечение в далекой галактике
мой взгляд на черные дыры" не меняет, а только
его подтверждает (если можно так сказать)
в очередной раз.

4
Bechmet103 · 06-05-2022

А че тут думать, бежать надо! Эл. Магнитные свойство игнарировали а теперь за уши притягивают

5
Teddy84 · 06-05-2022

"линии магнитного поля, проходящие через черную дыру"
Садись, два! Теорема "об отсутствии волос" запрещает это.

6
viktorchibis84 · 07-05-2022

«магнитное поле связано не с ЧД, но генерируется динамо-машиной аккреционного диска и его направление S/N … может быть изменено внешними условиями» - Leonid (ком. 2).
.
Как это? Поподробнее, пожалуйста.

7
Teddy84 · 07-05-2022

Видимо, два супербублика внутри чд перевернулась под влиянием реликтового магнитного поля после распада реликтовых де нейронов.

8
Leonid3182 · 07-05-2022

viktorchibis, вот аксиомы, которые надо помнить при рассматривании картинки:
1. Если расположить ладонь левой руки так, чтобы линии индукции магнитного поля входили во внутреннюю сторону ладони, перпендикулярно к ней, а четыре пальца направлены по току, то отставленный на 90° большой палец укажет направление силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током. Эта сила называется силой Ампера.
2. Если обхватить соленоид ладонью правой руки так, чтобы четыре пальца были направлены вдоль тока в витках, то отставленный большой палец покажет направление линий магнитного поля внутри соленоида.
А вот и сама картинка:
disk.yandex.ru/i/94paCbKPNfLQsw

9
viktorchibis84 · 07-05-2022

Leonid, Вы зубы не заговаривайте избитыми истинами. Вы на основе своих картинок объясните, что такого изменилось в Вашей «динамо-машине аккреционного диска», что «его направление S/N» перевернулось?

10
Leonid3182 · 07-05-2022

Закончился материал в АД и магнитное поле тоже, поступила новая порция и динамо снова заработало с новыми внешними данными :-))

11
ostman53 · 07-05-2022

Переворачивание чёрной дыры не более фантастическая гипотеза, чем ваше переворачивание аккреционного диска. Аккреционный диск всегда направлен вдоль большой оси галактики и не склонен к переворачиванию. Есть в природе такие явления, которые не любят изменяться.

12
viktorchibis84 · 08-05-2022

Leonid, в данном вопросе я больше соглашусь с ostman-ом, а не с Вами.

13
Leonid3182 · 08-05-2022

viktorchibis, полагаю, что направление оси вращения АД совпадает с осью орбиты объекта -- будущего обеда ЧД. А посмотрите в 3D орбиты звёзд вокруг нашей СМЧД -- они крутятся в самых разных плоскостях, какая звёздочка первая попадётся на обед, такое и будет направление оси АД.

14
viktorchibis84 · 08-05-2022

Leonid, т.е. Вы считаете, что АД имеет не только переменную плотность, но и переменный угол к плоскости галактики. Но тогда и джеты должны иметь переменный угол к плоскости галактики, а что-то я такого не припомню.

15
Leonid3182 · 08-05-2022

viktorchibis, теория вероятностей вам в помощь :-) 99% массы спиральной галактики вращается в одну сторону в диске -- откуда придёт солидный обед, способный организовать джет на пару тысяч световых лет?

16
viktorchibis84 · 08-05-2022

1% на миллиарды миллиардов галактик – это очень много. Вот только, почему-то мы не видим наклонных джетов. Потому что их нет.

17
Teddy84 · 08-05-2022

Например, Centaurus A, который тут рассматривали.

18
Teddy84 · 08-05-2022

Джет уже хорошо рассмотрели нашим радиоастроном 4 года назад. Почитайте, например, это:
www.msu.ru/science/main_themes/astronomy-ponyali-otkuda-v-okrestnostyakh-chyernoy-dyry-vyryvaetsya-struya-plazmy.html

19
Teddy84 · 08-05-2022

"Аккреционный диск всегда направлен вдоль большой оси галактики и не склонен к переворачиванию"
Это утверждение не соответствует действительности. Это только на картинках "художник был рассеяным".

20
Teddy84 · 08-05-2022

Черная дыра крутится на боку
rscf.ru/news/physics/chernaya-dyra-krutitsya-na-boku/

21
ostman53 · 09-05-2022

Centaurus A. Отлично видно, что джеты перпендикулярны огромному диску галактики. Небольшое отклонение от прямого угла к диску может произойти вследствие прецессии диска, потому как галактика Centaurus A находится в процессе слияния галактик.
Но если мы возьмём самые большие радиогалактики во Вселенной, то они демонстрируют удивительную стабильность своих джетов на протяжении миллионов лет, без какого-либо их переворачивания.
Что касается так называемых X-образных радиогалактик, то природа их до сих пор не известна и что там переворачивается, тоже. По-видимому, все пируэты таких галактик, также связаны с процессом взаимодействия галактик.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!