Неожиданное открытие: определена форма "атмосферы" черных дыр, у Солнца есть нечто похожее

Астрофизики использовали космический телескоп IXPE, который изучает объекты в рентгеновском свете, чтобы выяснить форму и природу короны черных дыр. Корона есть у Солнца и у других звезд, и у черных дыр эта особенность также является плазменной оболочкой, но совсем другой. Как показало исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, короны черных дыр звездной массы и сверхмассивных черных дыр на удивление имеют общие геометрические свойства, пишет Space.

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

Корона черной дыры

Многие черные дыры окружены очень яркими аккреционными дисками, состоящими из кружащей вокруг материи, которая постепенно падает в черную дыру. Некоторые черные дыры также выпускают в космос струи плазмы и излучения. Также эти объекты имеют такую особенность, как корона. Это динамический плазменная область, которая является частью потока материи, который падает в черную дыру. Но корона черных дыр загадкой для астрофизиков, ведь сложно понять ее природу, а потому представление о ней является лишь теоретическим.

Корона черных дыр является чем-то похожим на очень горячий верхний слой атмосферы Солнца и других звезд, у которых этот слой также называется короной. Если температура короны Солнца составляет несколько миллионов градусов Цельсия, то корона черных дыр имеет температуру в миллиарды градусов Цельсия.

Ранее астрофизики обнаружили, что короны имеют как черные дыры звездной массы (образовались после смерти массивных звезд и их масса в 10-30 раз больше, чем у Солнца), так и сверхмассивные черные дыры, существующие в центрах галактик (их масса в миллионы и даже в сотни миллионов раз больше, чем у Солнца).

По слова авторов исследования, ученые давно пытаются понять состав и форму корон черных дыр. Возможно, это сферическая оболочка или своеобразная "атмосфера", созданная аккреционным диском. Возможно, это концентрация плазмы, которая находится у основания струй, выпускаемых черными дырами.

Неожиданное открытие

Теперь астрофизики использовали космический телескоп IXPE для изучения нескольких известных черных дыр, чтобы определить структурные свойства аккреционных дисков вокруг двух разных типов этих объектов. Затем ученые изучили, как эти свойства влияют на форму короны черных дыр. IXPE позволяет увидеть с помощью рентгеновского излучения геометрию аккреционного диска и связанных с ним структур, таких как короны черных дыр.

Астрофизики изучили черные дыры звездной массы под названием Cygnus X-1 и Cygnus X-3, которые находятся в Млечном Пути на расстоянии 7000 и 37 000 световых лет от нас соответственно. Также были изучены черные дыры звездной массы LMC X-1 и LMC X-3, расположенные в соседней галактике Большое Магелланово Облако на расстоянии примерно в 165 000 световых годах от Земли. Среди изученных сверхмассивных черных дыр были объекты, которые находятся в центре галактики Циркуль (13 млн световых лет от нас), галактике NGC 1068 (47 млн световых лет от нас) и галактике NGC 4151 (62 млн световых лет от Земли).

Ученые обнаружили, что корона была вытянута в том же направлении, что и аккреционный диск у разных типов черных дыр. Таким образом было доказано, что короны черных дыр имеют структурную связь с аккреционными дисками.

Самое большое удивление астрофизиком вызывало обнаружение того, что разные типы черных дыр имеют аккреционные диски и короны схожей геометрии. Хотя эти черные дыры имеют огромную разницу в массе и их способ питания материей отличается.

Ученые объясняют, что черные дыры звездной массы питаются веществом, вырванным из соседних звезд, а сверхмассивные черные дыры поглощают любую материю, которая находится вокруг. Хотя механизм создания аккреционных дисков и накопления материи вокруг черных дыр, прежде чем она будет поглощена, примерно одинаковый, говорят астрофизики.

Ученые продолжат свое исследование, чтобы получить больше данных о природе короны черных дыр. Также результаты исследования показывают, что дальнейшее изучение черных дыр звездной массы может помочь получить больше информации о свойствах их сверхмассивных родственников.

Как уже писал Фокус, крупнейший кратер Луны оказался старше, чем думали. Ученые выяснили, сколько ему лет. Бассейн Южный полюс – Эйткен является одним из самых больших ударных кратеров в Солнечной системе. Оказалось, что он на 120 млн старше, чем предполагалось.