Новые исследования бросают вызов существующим моделям черных дыр

Крис Пэкхем, профессор физики и астрономии Техасского университета в Сан-Антонио (UTSA), представил новое исследовании, которое расширяет понимание научным сообществом черных дыр в нашей галактике и окружающих их магнитных полях.

«Совместная работа д-ра Пэкхема по этому исследованию является отличным примером инновационных исследований, которые сейчас происходят в физике в UTSA. Я рад видеть, что новое исследование будет результатом этих инноваций», — сказал Джордж Перри, декан колледжа UTSA.

Пэкхэм и астрономы  из Университета Флориды, впервые обнаружили магнитное поле черной дыры в нашей собственной галактике с несколькими длинами волн. Результаты, которые были плодом коллективных усилий нескольких исследователей, освещают некоторые из самых загадочных объектов в космосе.

Черная дыра — это место в космосе, где сила тяжести настолько сильна, что даже свет не может уйти от нее. Черные дыры обычно образуются, когда массивная звезда взрывается, а остаточное ядро ​​разрушается под действием сильной гравитации. Например, если звезда в 3 раза более массивная, чем наше собственное Солнце, станет черной дырой, это место будет примерно размером с город Сан-Антонио (площадь около одной тысячи кв.км.). Черная дыра, которую изучали Пэкмэн и его сотрудники, весит примерно в 10 раз больше массы нашего собственного солнца и известна как V404 Cygni.

«Земля, как и многие планеты и звезды, имеет магнитное поле, которое исходит из Северного полюса, оборачивается вокруг планеты и возвращается в Южный полюс. Оно существует, потому что на Земле есть горячее жидкое железное ядро», — говорит Пэкхэм. «Это ядро создает электрические токи, которые в свою очередь создают магнитное поле. Черная дыра имеет магнитное поле, поскольку оно было создано из остатков звезды после взрыва».

Когда материя разбивается вокруг черной дыры, струи электронов запускаются магнитным полем с любого полюса черной дыры почти со скоростью света.

Эти новые и уникальные наблюдения струй электронов и оценки магнитного поля V404 Cygni включали изучение поля на нескольких разных длинах волн. Эти тесты позволили группе ученых получить более четкое представление о силе магнитного поля. Они обнаружили, что магнитное поле намного слабее, чем было принято считать ранее, что вызывает недоумение и ставит под сомнение предыдущие модели черной дыры. Исследование показывает большую потребность в продолжении исследований одних из самых загадочных объектов в космосе.

«Нам нужно понять черные дыры в целом, — говорит Пэкхэм. «Если мы вернемся к самой ранней точке нашей вселенной, сразу после большого взрыва, то увидим что скорее всего, всегда была сильная корреляция между черными дырами и галактиками. Кажется, что рождение и эволюция черных дыр и галактик, тесно связаны между собой. Наши результаты удивляют, и мы все еще пытаемся в них разобраться».

Больше информации: Yigit Dallilar et al, A precise measurement of the magnetic field in the corona of the black hole binary V404 Cygni, Science (2017). DOI: 10.1126/science.aan0249