Впервые обнаружено редкое явление: историческая огромная черная дыра удивила ученых (фото)

Сверхмассивная черная дыра в центре галактики М87 стала знаменитой в 2019 году, когда астрономы получили первое в истории прямое изображение черной дыры. Теперь эта черная дыра снова удивила ученых, ведь они впервые за более чем десятилетие наблюдений обнаружили вспышки гамма-излучения очень высокой энергии. Эта вспышка выпустила в космос фотоны, которые в миллиарды раз более энергичные, чем фотоны видимого света. Эта вспышка дает бесценные подсказки о механизмах ускорения частиц вблизи черных дыр. Исследование опубликовано в журнале Astronomy and Astrophysics, пишет Earth.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Для проведения исследования черной дыры М87* ученые задействовали многие наземные и космические телескопы, в результате чего им удалось более тщательно изучить физические явления, существующие возле черной дыры. При этом они впервые за многие годы обнаружили редкую вспышку гамма-излучения, имеющего очень высокую энергию.

Астрономы изучили релятивистскую струю черной дыры M87*. Это поток частиц, которые двигаются почти со скоростью света, и представляют собой материю, которая не была поглощена черной дырой. Как показали наблюдения, релятивистская струя, удивляет своим размером, который превышает горизонт событий черной дыры в десятки миллионов раз.

Ученые выяснили, что во время вспышки гамма-излучения, которая существовала в течение трех дней, область излучения была размером примерно 170 астрономических единиц или в 170 раз больше расстояния между Землей и Солнцем. При этом излучение имело намного большую энергию, чем обычно обнаруживают астрономы в окрестностях черных дыр. Фотоны в гамма вспышке продемонстрировали уровни энергии, достигающие нескольких тераэлектронвольт (ТэВ).

Гамма-излучение является самой энергичной формой электромагнитного излучения. Оно возникает в самых горячих и экстремальных условиях Вселенной, включая области вокруг черных дыр.

Когда материя движется по спирали, чтобы упасть в черную дыру, она образует аккреционный диск, в котором частицы ускоряются за счет потери гравитационной потенциальной энергии. Магнитные поля перенаправляют некоторые из этих частиц в мощные струи, которые исходят из полюсов черной дыры. Этот динамический и нерегулярный процесс может привести к внезапным выбросам энергии, таким как вспышка гамма-излучения.

Изменчивость, которую ученые наблюдали во время вспышки гамма-излучения, дает важные подсказки о происхождении вспышки, а также о циклах активности сверхмассивной черной дыры.

Анализ вспышки позволил обнаружить изменения в угле положения горизонта событий черной дыры и в положения релятивистской струи. Эти изменения указывают на физическую связь между частицами в разных масштабах. Это дает возможность лучше понять механизмы, котоыре отвечают за появление высокэнрегетических вспышек излучения, говорят ученые.

Астрономы давно пытаются выяснить, каким образом и где получают ускорение частицы в струях сверхмассивных черных дыр. Новые данные дают возможность проверить существующие теории.

Как уже писал Фокус, на спутнике Сатурна нашли загадочное исчезающее темное пятно. Астрономы пока не могут объяснить вызывающую удивление особенность на поверхности ледяного спутника Энцелад.

Также Фокус писал о том, что ученые подтвердили существование еще одного состояния материи, которое связано с квантовыми эффектами.