|
Видение струи черной дыры в новом свете
|
|
|
|
Исследователи, возглавляемые Мичиганским университетом, проанализировали данные рентгеновской обсерватории НАСА "Чандра", собранные за более чем два десятилетия, чтобы показать, что вокруг черных дыр можно открыть новые сложные научные открытия. В частности, в исследовании рассматривается высокоэнергетическая струя частиц, выбрасываемая в космос сверхмассивной черной дырой в центре галактики Центавр А.
|
|
|
|
Струи видны с помощью телескопов различных типов, в том числе тех, которые регистрируют радиоволны, и других, которые собирают рентгеновские лучи. С момента запуска телескопа Chandra в 1999 году многие астрономы проявили особый интерес к неожиданно ярким рентгеновским сигналам, исходящим от струй. Тем не менее, оказалось, что рентгеновские наблюдения, по сути, выявляют те же особенности, что и их более известные радио-аналоги, что не является самым захватывающим результатом.
|
|
|
|
Струи — это массивные космические структуры, некоторые из которых больше, чем галактики, в которых они находятся, и которые по—прежнему таят в себе много загадок. Если струи выглядят одинаково для разных приборов, это никак не помогает людям, работающим над разгадкой этих астрофизических загадок.
|
|
|
|
"Ключом к пониманию того, что происходит в струе, может быть понимание того, как разные диапазоны длин волн отслеживают разные части окружающей среды", - сказал ведущий автор Дэвид Богенсбергер, научный сотрудник U-M. "Теперь у нас есть такая возможность".
|
|
|
|
|
|
|
Новое исследование является последним в небольшой, но растущей группе исследователей, которые углубляются в изучение данных, чтобы выявить тонкие, но значимые различия между радио- и рентгеновскими наблюдениями.
|
|
|
|
"Струя в рентгеновских лучах отличается от струи в радиоволнах", - сказал Богенсбергер. "Рентгеновские данные дают уникальную картину, которую вы не сможете увидеть ни при какой другой длине волны".
|
|
|
|
Богенсбергер и международная команда его коллег опубликовали свои результаты в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
В своем исследовании команда изучила наблюдения Чандры за Центавром А с 2000 по 2022 год. Или, точнее, Богенсбергер разработал компьютерный алгоритм для этого. Алгоритм отслеживал яркие неровности в струе, которые называются узлами. Проследив за узлами, которые перемещались в течение периода наблюдения, команда смогла измерить их скорость.
|
|
|
|
Скорость одного узла была особенно впечатляющей. На самом деле, казалось, что он движется быстрее скорости света из-за того, как он перемещается относительно точки наблюдения "Чандры" вблизи Земли. Расстояние между узлом и "Чандрой" сокращается почти со скоростью света.
|
|
|
|
Команда определила, что фактическая скорость узла составляла по меньшей мере 94% от скорости света. Ранее скорость узла в аналогичном месте была измерена с помощью радионаблюдений. В результате скорость узла была значительно ниже, примерно на 80% от скорости света.
|
|
|
|
"Это означает, что узлы радио- и рентгеноструйных струй движутся по-разному", - сказал Богенсбергер.
|
|
|
|
И это было не единственное, что выделялось из полученных данных.
|
|
|
|
Например, радионаблюдения узлов показали, что структуры, расположенные ближе всего к черной дыре, движутся быстрее всего. Однако в новом исследовании Богенсбергер и его коллеги обнаружили самый быстрый узел в своего рода средней области — не самой удаленной от черной дыры, но и не ближайшей к ней.
|
|
|
|
"Мы еще многого не знаем о том, как работают реактивные двигатели в рентгеновском диапазоне. Это подчеркивает необходимость дальнейших исследований", - сказал Богенсбергер. "Мы продемонстрировали новый подход к изучению реактивных самолетов, и я думаю, что предстоит проделать еще много интересной работы".
|
|
|
|
Со своей стороны, Богенсбергер будет использовать подход команды для изучения других реактивных самолетов. Струя в Центавре А особенная, потому что это самая близкая из известных нам струй, находящаяся на расстоянии около 12 миллионов световых лет.
|
|
|
|
Такая относительная близость сделала его хорошим первым вариантом для тестирования и проверки методологии команды. Такие особенности, как узлы, сложнее обнаружить в удаленных галактиках.
|
|
|
|
"Но есть и другие галактики, где можно провести такой анализ", - сказал Богенсбергер. - И это то, что я планирую сделать дальше.
|
|
|
|
Источник
|
