Свет аккреционных дисков различается в зависимости от массы сверхмассивной черной дыры

Согласно новому исследованию, мерцающий свет, излучаемый аккреционными дисками черных дыр, может выявить массу сверхмассивной черной дыры (СМЧД) в их центре. Полученные данные представляют собой новый метод описания масс сверхмассивных чёрных дыр с помощью оптических наблюдений и помогают ограничить плохо изученные процессы, происходящие в аккреционных дисках.

Аккреционные диски, состоящие из газа, пыли и плазмы, окружают сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах активных галактик. Когда материал аккреционного диска падает в сторону черной дыры, он нагревается, испуская огромное количество излучения, включая ультрафиолетовый и оптический свет.

Хотя эти диски намного меньше, чем их родительская галактика — примерно размером с Солнечную систему, — они часто могут затмевать всю остальную галактику. Однако аккреционные диски мерцают по неизвестным причинам, в результате чего их светимость колеблется в широком диапазоне временных масштабов.

Теперь астрономы сообщают, что характерный временной масштаб, измеренный по оптической изменчивости аккреционных дисков, коррелирует с массами окружающих их сверхмассивных черных дыр.

Ученые измерили оптическую изменчивость 67 активных галактик, чтобы определить временной масштаб, на котором флуктуации стали заметно меньше, известный как временной масштаб «затухания» (обычно несколько сотен дней).

Они обнаружили, что этот временной масштаб затухания связан с массой сверхмассивных чёрных дыр во всем диапазоне масс сверхмассивных чёрных дыр, наблюдаемых в активных галактиках, и может даже распространяться на меньшие аккреционные диски вокруг других объектов.

Кроме того, один из самых интересных аспектов исследования заключается в том, что оно распространяется на гораздо менее массивные объекты, такие как белые карлики, которые испускают излучение через аналогичный механизм аккреционного диска и могут рассматриваться как миниатюрные аккрецирующие сверхмассивные черные дыры.