Астрономы впервые смогли непосредственно измерить мощность «танцующих» джетов черной дыры в созвездии Лебедя. Их энергия сопоставима с излучением 10 тысяч Солнц.
Астрономы впервые смогли напрямую оценить мощность и скорость релятивистских джетов, испускаемых черной дырой в системе Лебедь X-1. Выяснилось, что эти потоки вещества обладают энергией, сопоставимой с суммарным излучением примерно 10 тысяч Солнц, и движутся со скоростью приблизительно 150 000 км/с — всего в 2 раза медленнее света. Данная работа была опубликована в журнале Nature Astronomy.
Исследованием занималась международная команда ученых с трех континентов под руководством специалистов из Университета Кертина в Австралии. С помощью глобальной сети радиотелескопов они проводили длительные наблюдения, тщательно отслеживая поведение так называемых «танцующих» джетов — потоков плазмы, направление которых изменяется под воздействием сильного ветра от массивной звезды-компаньона. Это дало возможность впервые точно вычислить мощность выбросов «здесь и сейчас».
По расчетам исследователей, около 10% энергии вещества, падающего в черную дыру, уходит не внутрь, а выбрасывается наружу в виде узких конусов плазмы. Ранее такие оценки проводились лишь косвенно и усреднялись на протяжении тысяч лет, в то время как новая методика позволяет измерять параметры почти в реальном времени.
Почему «танцуют» джеты
Лебедь (Cygnus) X-1 — это двойная система, находящаяся приблизительно в 6 000 (по другим данным, в 7 8000) световых лет от Солнца, где черная дыра медленно поглощает вещество гигантской голубой звезды HDE 226868 с массой 19 M⊙. Веществ донора слишком много, и черная дыра, масса которой составляет 14,8 M⊙, а диаметр — всего 44 километра, не может его «переварить». Часть материи выбрасывается в области магнитных полюсов в противоположные стороны, перпендикулярно условной плоскости аккреционного диска.
Сильный звездный ветер донора отклоняет выбрасываемые струи от оси вращения черной дыры, что приводит к изменению их направления по мере движения объектов вокруг перицентра системы. Следя за этим отклонением, исследователи смогли точно оценить силу и скорость джетов.
Значение открытия
Ученые полагают, что такие джеты играют важную роль в эволюции галактик: они создают ударные волны, распространяют магнитные поля и способны очищать обширные области космоса от газа, влияя на процесс звездообразования.