|
Внимательное изучение ускоряющихся струй из черных дыр
|
|
|
|
Международная команда исследователей использовала многоволновые наблюдения активных ядер галактик, чтобы изучить, как черные дыры запускают релятивистские струи. Шестнадцать источников были обнаружены с помощью телескопа Event Horizon во время его первой кампании в 2017 году. Исключительное разрешение, достигнутое телескопом Event Horizon, позволило исследовать струи, расположенные ближе, чем когда-либо, к центральным сверхмассивным черным дырам этих галактик.
|
|
|
|
Команда исследовала ускорение и намагниченность струй, сравнивая результаты, полученные на различных частотах и угловых масштабах. Работа проводилась под руководством ученых из MPIfR в Бонне, Германия, и IAA-CSIC в Гранаде, Испания, и в настоящее время опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
Чтобы оценить точность понимания эволюции струй в центрах активных галактик со сверхмассивными черными дырами, международная исследовательская группа под руководством Яна Редера (MPIfR и IAA-CSIC) сравнила наблюдения, сделанные с помощью телескопа Event Horizon, с предыдущими исследованиями с использованием Very Long Baseline Array и Global Millimeter VLBI Array, которые исследуют гораздо большие пространственные масштабы.
|
|
|
|
Из этого сравнения они смогли сделать вывод о том, как струи развиваются от места их зарождения вблизи черной дыры до межзвездного пространства на расстоянии многих световых лет. Интенсивность излучения, испускаемого данной областью неба, измеряемая как яркостная температура, обычно возрастает по мере удаления плазмы, испускаемой струей, от черной дыры.
|
|
|
|
|
|
|
"Наши результаты опровергают давние предположения о поведении джетов", - говорит Редер. "Проанализировав выборку из шестнадцати активных ядер галактик, мы смогли уменьшить влияние индивидуальных особенностей и получить более широкую картину поведения джетов".
|
|
|
|
В наиболее распространенной модели струи считаются конусообразными, содержащими плазму, движущуюся с постоянной скоростью, в то время как напряженность магнитного поля и плотность плазмы в струе уменьшаются с увеличением расстояния от центрального двигателя. На основе этих предположений можно сделать прогнозы относительно наблюдаемых свойств струй.
|
|
|
|
"Эта базовая модель не может быть идеальным описанием для всех струй — скорее всего, только для небольшой их части. Динамика и структурные особенности струй сложны, и результаты наблюдений могут сильно пострадать из-за астрофизических искажений", - продолжает Редер.
|
|
|
|
"Например, мы знаем, что многие струи, по-видимому, ускоряются. Либо ускоряется сама плазма, либо это может быть результатом геометрии: если струя изгибается, она может быть направлена на нас более прямо, создавая впечатление более быстрого движения".
|
|
|
|
"Используя выборку из шестнадцати активных галактических ядер, мы смогли получить более широкую картину поведения струй по сравнению с простым изучением отдельных источников. Таким образом, на результаты в меньшей степени влияют их уникальные свойства", - говорит соруководитель проекта Мачек Вельгус (Maciek Wielgus) из IAA-CSIC. "Мы заметили, что яркость струй обычно увеличивается с увеличением расстояния от черной дыры, что убедительно свидетельствует об ускорении".
|
|
|
|
Эдуардо Рос (Eduardo Ros), также представляющий MPIfR и европейский разработчик Глобальной миллиметровой РСДБ-матрицы, подчеркивает важность наблюдений среднего масштаба: "Глобальная миллиметровая РСДБ-матрица, работающая на длине волны 3,5 мм, предоставляет ключевую информацию о высочайшем разрешении, достигнутом с помощью EHT, и более общую картину струй, полученную с помощью самой современной технологии. Длинный базовый массив. Это было очевидно в случае с M87, представленном Русеном Лу и его коллегами в апреле 2023 года".
|
|
|
|
Активные ядра галактик, яркие сердца некоторых галактик, питаются энергией от сверхмассивных черных дыр. Из некоторых из этих объектов вырываются мощные плазменные струи, простирающиеся на многие тысячи световых лет в межгалактическое пространство. Чтобы понять сложную физику, стоящую за этим явлением, требуются наблюдения с экстремальным угловым разрешением, позволяющие астрономам заглянуть в область, близкую к источнику струи.
|
|
|
|
Источник
|
