Струи черных дыр в огненной энергии Лебедя эквивалентны десяти тысячам солнц

Астрономы впервые измерили мгновенную мощность джетов, испускаемых двойной системой Лебедь Х-1, расположенной на расстоянии 7200 световых лет от Земли. Данные показывают, что производство энергии эквивалентно почти десяти тысячам солнц, со скоростью около 540 миллионов километров в час, что примерно вдвое меньше скорости света. В исследовании, проведенном Стивом Прабу из Оксфордского университета, использовались 18-летние радионаблюдения с высоким разрешением, проведенные международной сетью телескопов.

Прогресс в области прямого измерения мощности

Команда смогла рассчитать мощность струи на основе степени кривизны структур, запечатленных на изображениях. Радионаблюдения в сочетании с компьютерным моделированием позволили регистрировать реактивную активность в реальном времени, а не на основе исторических средних значений, рассчитанных за тысячелетия. До этой работы мощность реактивной струи можно было определить только с помощью косвенных методов, которые учитывали очень большие временные масштабы.

Ученые сосредоточились на том, как струи взаимодействовали с интенсивным звездным ветром, создаваемым голубой звездой-сверхгигантом, вращающейся вокруг черной дыры. Потоки не двигались прямолинейно, они казались искривленными и смещенными под давлением ветра звезды-компаньона. Прабу называл их «танцующими струями» из-за их колебательного движения, вызванного динамической звездной средой.

Лебедь X-1 и его место в истории астрономии

Лебедь X-1 занимает особое место в астрономии, поскольку он был первым кандидатом в черные дыры, получившим широкое признание научного сообщества. Обнаруженная в 1960-х годах система остается одной из наиболее изученных в Млечном Пути. Черная дыра относительно скромна по сравнению со сверхмассивными черными дырами, обнаруженными в галактических центрах, но она остается очень активной, поскольку постоянно вытягивает газ из своей звезды-компаньона.

Этот материал питает процесс аккреции вокруг черной дыры и способствует образованию энергетических джетов. Черная дыра предоставляет своему спутнику возможность подпитывать себя, создавая непрерывный обмен между двумя объектами, когда они вращаются вокруг друг друга. Исследователи также обнаружили, что около десяти процентов энергии, выделяемой при падении материи в сторону черной дыры, рассеивается джетами.

Leia Tambem

Нападающему Лионелю Месси нужно два решающих паса, чтобы сравняться с историческим рекордом Пеле на чемпионате мира.

Бегущий защитник Green Bay Packers Джош Джейкобс арестован в Висконсине за домашнее насилие

Состояние Криштиану Роналду и Лионеля Месси выходит за рамки футбольного поля благодаря инвестициям в миллиарды долларов.

Влияние на понимание Вселенной

• Струи черных дыр генерируют ударные волны, которые влияют на космические структуры на больших расстояниях.
• Потоки обеспечивают кинетическую обратную связь между черными дырами и окружающей их средой.
• Без этого введения энергии модели формирования галактик не воспроизводят наблюдаемые свойства.
• Измерение прямой мощности представляет собой технический прогресс для астрономов, изучающих компактные объекты.

Наблюдения, опубликованные в журнале Nature Astronomy, могут помочь ученым лучше понять более широкую роль, которую струи черных дыр играют во Вселенной. По мнению авторов исследования, инъекция энергии в окружающую среду необходима для правильного функционирования космологических моделей. Непосредственное измерение реактивной мощности, а не ее усреднение за очень длительные периоды, представляет собой крупный технический прогресс.

Перспективы будущих исследований

Исследовательская группа отметила, что более детальное изучение этих джетов может улучшить понимание того, как черные дыры взаимодействуют с их непосредственным окружением. Прабу сказал, что он надеется применить аналогичные методы к другим системам черных дыр в будущих исследованиях, совершенствуя вычислительные модели и исследуя изменения мощности с течением времени. Работа началась, когда Прабу был связан с Университетом Кертина в Австралии и включал международное сотрудничество исследователей. Подробные наблюдения 2016 года выявили развитие струй Лебедя X-1 на протяжении всего орбитального периода, предложив визуальную запись явления, которое интриговало астрономов на протяжении десятилетий.