Международная команда астрономов под руководством SRON наблюдала внезапный выброс материи вблизи сверхмассивной чёрной дыры NGC 3783 со скоростями до 20% от скорости света. В течение 10 дней наблюдения, в основном с помощью космического телескопа XRISM, исследователи стали свидетелями её формирования и ускорения.
Обычно учёные обнаруживают, что такие выбросы подпитываются сильным излучением, но на этот раз наиболее вероятной причиной является внезапное изменение магнитного поля, подобное вспышкам на Солнце, вызывающим солнечные вспышки.
Впервые астрономы ясно увидели высокоскоростной выброс, ускоренный во время рентгеновского всплеска
Это было выявлено в ходе самого длительного непрерывного наблюдения, которое XRISM проводил до сих пор. В течение этого 10-дневного периода учёные наблюдали изменения яркости в рентгеновском диапазоне, особенно в мягком рентгеновском диапазоне. Эти изменения, включая всплеск, который длился три дня, не являются чем-то необычным для сверхмассивных чёрных дыр.
Однако уникальность этого всплеска заключается в одновременном выбросе газа из аккреционного диска чёрной дыры — закрученного диска материи, вращающегося вокруг чёрной дыры. Этот газ был выброшен с невероятно высокими скоростями, достигающими 60 000 километров в секунду, или 20% от скорости света.
Газ, по-видимому, исходит из области, удалённой примерно в 50 раз больше размера чёрной дыры. В этой турбулентной области гравитация и магнитные силы взаимодействуют экстремально. Авторы считают, что выброс был вызван процессом, называемым магнитным пересоединением — внезапной перестройкой магнитных полей, высвобождающей огромное количество энергии.
«Это уникальная возможность изучить механизм запуска сверхбыстрых выбросов», — говорит Лийи Гу, ведущий автор исследования, опубликованного в «Astronomy & Astrophysics». «Данные свидетельствуют о том, что ускорение потока обусловлено магнитными силами, подобно выбросам корональной массы на Солнце».
Выброс корональной массы происходит, когда большие сгустки горячей солнечной плазмы выбрасываются в космос. Сверхмассивная чёрная дыра может делать то же самое, только эти извержения в десять миллиардов раз мощнее, затмевая всё, что мы когда-либо видели на нашем Солнце. Гу и его коллеги предполагают, что наблюдаемое событие с чёрной дырой, как и его солнечный аналог, подпитывается внезапными всплесками магнитной энергии. Это противоречит распространённым теориям, предполагающим, что чёрные дыры выбрасывают материю за счёт интенсивного излучения или экстремального нагрева.
Результаты предлагают новое понимание того, как чёрные дыры не только притягивают материю, но и при определённых условиях выбрасывают её обратно в космос. Этот процесс, известный как обратная связь, может играть ключевую роль в росте и изменении галактик с течением времени, влияя на звёзды и газ вокруг чёрной дыры и помогая формировать Вселенную, которую мы видим сегодня.
Это открытие подчёркивает важность международного сотрудничества между космическими агентствами и исследовательскими институтами. Семь космических миссий одновременно наблюдали за одной и той же целью: XRISM возглавлял кампанию при поддержке XMM-Newton, NuSTAR, Hubble, Chandra, Swift и NICER.
Предоставлено:
[SRON Netherlands Institute for Space Research](https://phys.org/partners/sron-netherlands-institute-for-space-research/)