Черная дыра питает гамма-излучение магнитным потоком

Когда интенсивное излучение испускается, черная дыра остается скрытой, потому что лучи света вблизи нее сильно искривляются, что приводит к появлению тени

0 259

Черные дыры находятся в центре почти всех галактик, которые были изучены до сих пор. Они обладают невообразимо большой массой и поэтому притягивают материю, и даже свет.

Но они также могут испускать материю в виде плазменных струй — своего рода плазменный луч, который выбрасывается из центра галактики с огромной энергией. Плазменная струя может простираться на несколько сотен тысяч световых лет в космос.

Когда это интенсивное излучение испускается, остается скрытой, потому что лучи света вблизи нее сильно искривляются, что приводит к появлению тени. Об этом недавно сообщили исследователи коллаборации Event Horizon Telescope (EHT) для массивной черной дыры в гигантской эллиптической галактике M87.

В квазаре 3С279 — тоже черной дыре, команда EHT обнаружила еще одно явление: на расстоянии более чем в тысячу раз превышающем тень черной дыры, внезапно загорелось плазменной струи. Как для этой струи могла попасть туда, как будто через невидимую трубу, еще не было известно.

Этот квазар теперь наблюдался с помощью космического телескопа NASA Fermi-LAT астрофизиком Амитом Шуклой. Он обнаружил, что струи, которое было обнаружено в миллиметровом диапазоне длин волн, также излучает высокоэнергетическое гамма-излучение, но с чрезвычайно мерцающей яркостью. Эта яркость может удвоиться в течение нескольких минут.

Особый характер последовательности изменений яркости характерен для универсального процесса, называемого магнитным пересоединением, который происходит во многих астрофизических объектах с сильными магнитными полями.

Смотрите также  Эффект общей теории относительности впервые наблюдается в центре Галактики

Солнечная активность также связана с динамикой магнитных полей и переподключением. Это было недавно продемонстрировано наблюдением «костров» в солнечной атмосфере с помощью миссии Solar Orbiter Европейского космического агентства ESA.

«Я видел, как полученных данных выявил особую картину магнитного переподключения в световой кривой. Мне показалось, что я внезапно расшифровал иероглиф в алфавите черной дыры», — говорит Амит Шукла.

Во переподключения энергия, которая изначально незримо хранится в магнитном поле, внезапно высвобождается в многочисленных «мини-струях».

В этих струях ускоряются частицы, которые затем производят наблюдаемое гамма-излучение. Магнитное пересоединение объяснило бы, как достигает ядра струи из черной дыры и откуда она в конечном счете исходит.

Профессор Карл Мангейм, заведующий кафедрой астрономии JMU и соавтор публикации, объясняет: «пространство- вблизи черной дыры в квазаре 3C279 вынуждено вращаться в коротации. Магнитные поля, прикрепленные к плазме вокруг черной дыры, выталкивают струю, замедляя вращение черной дыры и преобразуя часть ее вращательной энергии в излучение.»


A. Shukla et al. Gamma-ray flares from relativistic magnetic reconnection in the jet of the quasar 3C 279, Nature Communications (2020). DOI: 10.1038/s41467-020-17912-z

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x