Уперше виявлено рідкісне явище: історична величезна чорна діра здивувала вчених (фото)
Астрономи вперше за більш ніж десятиліття виявили спалах високоенергетичного гамма-випромінювання, що виходить від чорної діри М87*.
Надмасивна чорна діра в центрі галактики М87 стала знаменитою у 2019 році, коли астрономи отримали перше в історії пряме зображення чорної діри. Тепер ця чорна діра знову здивувала вчених, адже вони вперше за більш ніж десятиліття спостережень виявили спалахи гамма-випромінювання дуже високої енергії. Цей спалах випустив у космос фотони, які в мільярди разів більш енергійні, ніж фотони видимого світла. Цей спалах дає безцінні підказки про механізми прискорення частинок поблизу чорних дір. Дослідження опубліковано в журналі Astronomy and Astrophysics, пише Earth.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Для проведення дослідження чорної діри М87* вчені задіяли багато наземних і космічних телескопів, внаслідок чого їм вдалося ретельніше вивчити фізичні явища, що існують біля чорної діри. При цьому вони вперше за багато років виявили рідкісний спалах гамма-випромінювання, що має дуже високу енергію.
Астрономи вивчили релятивістський струмінь чорної діри M87*. Це потік частинок, які рухаються майже зі швидкістю світла, і являють собою матерію, яка не була поглинена чорною дірою. Як показали спостереження, релятивістський струмінь дивує своїм розміром, який перевищує горизонт подій чорної діри в десятки мільйонів разів.
Науковці з'ясували, що під час спалаху гамма-випромінювання, який існував протягом трьох днів, область випромінювання була розміром приблизно 170 астрономічних одиниць, або в 170 разів більша за відстань між Землею і Сонцем. При цьому випромінювання мало набагато більшу енергію, ніж зазвичай виявляють астрономи в околицях чорних дір. Фотони в гамма-спалаху продемонстрували рівні енергії, що досягають декількох тераелектронвольт (ТеВ).
Гамма-випромінювання є найенергійнішою формою електромагнітного випромінювання. Воно виникає в найгарячіших і найекстремальніших умовах Всесвіту, включно з областями навколо чорних дір.
Коли матерія рухається по спіралі, щоб впасти в чорну діру, вона утворює акреційний диск, в якому частинки прискорюються за рахунок втрати гравітаційної потенційної енергії. Магнітні поля перенаправляють деякі з цих частинок у потужні струмені, що виходять із полюсів чорної діри. Цей динамічний і нерегулярний процес може призвести до раптових викидів енергії, таких як спалах гамма-випромінювання.
Мінливість, яку вчені спостерігали під час спалаху гамма-випромінювання, дає важливі підказки про походження спалаху, а також про цикли активності надмасивної чорної діри.
Аналіз спалаху дав змогу виявити зміни у куті положення горизонту подій чорної діри і в положення релятивістського струменя. Ці зміни вказують на фізичний зв'язок між частинками в різних масштабах. Це дає можливість краще зрозуміти механізми, які відповідають за появу високенрегетичних спалахів випромінювання, кажуть учені.
Астрономи давно намагаються з'ясувати, яким чином і де отримують прискорення частинки в струменях надмасивних чорних дір. Нові дані дають можливість перевірити наявні теорії.
Як уже писав Фокус, на супутнику Сатурна знайшли загадкову темну пляму, що зникає. Астрономи поки не можуть пояснити особливість на поверхні крижаного супутника Енцелад, яка викликає подив.
Також Фокус писав про те, що вчені підтвердили існування ще одного стану матерії, який пов'язаний з квантовими ефектами.