Структура выбросов трех сотен квазаров – сверхмассивных черных дыр в центрах галактик – показала, что на большом удалении от источника они меняют форму, превращаясь в подобие конуса, сообщает ТАСС. Об этом пишет пресс-служба МФТИ со ссылкой на статью в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Область, в которой формируются эти выбросы, сложно рассмотреть. Были разные теоретические модели, но не было наблюдательной информации, которая могла бы их проверить. Нам впервые удалось получить детальные данные о геометрии струйных выбросов для большого количества квазаров", – рассказал один из авторов работы, руководитель научных лабораторий в МФТИ и ФИАН Юрий Ковалев.
Практически все астрономы уверены, что в ядрах крупных галактик находится как минимум одна сверхмассивная черная дыра. Эти объекты постоянно захватывают и поглощают окружающее их вещество, а также выбрасывают часть его в межгалактическое пространство в виде так называемых джетов – узких пучков плазмы, которая разогрета до сверхвысоких температур и разогнана до околосветовых скоростей.
Ученые давно предполагают, что эти выбросы играют важную роль в эволюции галактик и всей Вселенной в целом. Однако пока не ясно, как и где они формируются и что управляет их формой. В своем новом исследовании Ковалев и его коллеги выяснили один из подобных механизмов.
Наблюдая за тремя сотнями подобных объектов при помощи радиотелескопа VLBA, астрофизики доказали, что практически все джеты, удалившись на достаточно большое расстояние от породившей их сверхмассивной черной дыры, меняют свою форму.
Ученые детально изучали свойства всех этих квазаров, в том числе и то, какой формой обладали их выбросы. Такие данные, как отмечают авторы статьи, они получили сразу для трех десятков объектов, которые расположены относительно близко к Земле, на расстоянии не более миллиарда световых лет.
Устройство десяти из них, как выяснили Ковалев и его коллеги, было довольно необычным. На небольшом расстоянии от квазара их джеты были похожи по форме на параболу, что соответствует предсказаниям теорий и раньше считалось нормой для всех таких объектов. При некотором удалении от черной дыры, на расстоянии примерно в сто тысяч ее гравитационных радиусов, что эквивалентно нескольким десяткам световых лет, эти выбросы начинали резко расширяться и становились конусообразными.
В прошлом, по словам астрофизиков, ученые сталкивались с подобным феноменом лишь два раза, наблюдая за двумя сверхмассивными черными дырами в центрах галактик M87 и 1H 0323+342. Открытие еще десяти объектов такого рода заставило их задуматься о том, не характерно ли это для всех квазаров.
В пользу этого, в частности, говорит то, что все десять черных дыр с необычной формой джетов находятся максимально близко к Земле. Это свидетельствует о том, что аналогичную структуру джетов других активных ядер галактик ученые пока не заметили из-за низкой разрешающей способности современных радиотелескопов.
Проанализировав собранные данные, астрофизики нашли простое теоретическое объяснение тому, почему это происходит. Их расчеты показывают, что джеты сверхмассивных черных дыр начинают расширяться из-за того, что эти гигантские объекты могут ускорять выбросы плазмы только до определенных пределов, связанных с их массой, скоростью вращения и силой магнитных полей в диске аккреции, источником материи джетов.
Благодаря этой особенности подобные "раструбы" можно будет использовать для того, чтобы оценивать массу и скорость вращения сверхмассивных черных дыр и изучать другие их свойства. Подобные данные, в свою очередь, помогут астрофизикам выяснить, как именно формируются джеты и какие теоретические модели лучше всего их описывают.
По информации https://scientificrussia.ru/news/uchenye-mfti-i-fian-obnaruzhili-chto-vybrosy-kvazarov-prevrashchayutsya-v-konusy
