Вчені вперше виявили форму корони чорної діри

Вчені вперше виявили форму корони чорної діри

Якщо вам пощастило спостерігати за повним сонячним затемненням, ви точно пам’ятаєте обідок яскравого світла навколо Місяця під час повного затемнення.

Це відоме як корона, і це розріджена зовнішня атмосфера Сонця. Хоча вона настільки тонка, що ми б вважали її вакуумом на Землі, її температура складає мільйони градусів, саме тому вона видна під час повного затемнення.

Згідно з нашим розумінням динаміки чорних дір, чорні діри також повинні мати корону. І, як і корона Сонця, вона зазвичай важко спостерігається. Тепер дослідження в The Astrophysical Journal зробило спостереження цієї важкодоступної області.

Для активної чорної діри зазвичай вважається, що існує кільцеобразний тор з газу і пилу, що оточує чорну діру, в якому знаходиться акреційний диск з розігрітим матеріалом, що вирівняний вздовж осі обертання чорної діри.

Читайте також:  Вчені нещодавно виявили мінерал, відкладений ударом блискавки у Франції

З полярних регіонів чорної діри випромінюються потоки іонізованого газу, що розлітаються майже зі швидкістю світла.

Ілюстрація матеріалу, що закручується навколо чорної діри, виділяє корону, яка яскраво світиться в рентгенівському світлі. (NASA/Caltech-IPAC/Robert Hurt)

Ця модель пояснює різні типи активних галактичних ядер (AGN), які ми спостерігаємо, оскільки орієнтація чорної діри щодо нас змінює вигляд AGN.

Згідно з цією моделлю, найвнутрішній регіон акреційного диска повинен бути сильно нагрітим і мати майже вакуумну щільність, що потрапляє в чорну діру.

Це корона, подібна до корони Сонця, але замість мільйонів градусів вона має температуру в мільярди градусів. Однак через те, що вона така розріджена, її світло перекривається світлом акреційного диска.

У новому дослідженні команда застосувала метод, подібний до спостережень корони Сонця під час повного затемнення.

Орієнтація чорної діри щодо нас означає, що для деяких чорних дір кільце газу і пилу заважає нам побачити регіон акреційного диска, в той час як для інших чорних дір ми можемо бачити диск безпосередньо.

Діаграма поляризаційної поведінки затемнених чорних дір. (Сааде та ін.)

Ці чорні діри відомі як закриті та відкриті чорні діри. Закриті чорні діри подібні до затемненого Сонця, оскільки світло акреційного диска заблоковане.

Читайте також:  Чумацький Шлях може породжувати більше зірок, ніж ми думали

На жаль, це також блокує корону чорної діри. Але корона настільки гаряча, що випромінює надзвичайно високочастотні рентгенівські промені. Ці рентгенівські промені можуть відбиватися від матеріалу в торі та потрапляти в наше поле зору.

Використовуючи дані від NASA’s Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IPXE), команда зібрала дані про дюжину закритих чорних дір, включаючи Cygnus X-1 і X-3 в Чумацькому Шляху та LMG X-1 і X-3 в Великій Магеллановій Хмарі.

Вони не тільки змогли спостерігати розсіяні рентгенівські промені від корон цих чорних дір, але й виявили закономірність серед них.

Згідно з даними, корона оточує чорну діру в диску, подібному до акреційного диска, а не в сфері, подібній до корони Сонця.

Такі дослідження допоможуть астрономам удосконалити наші моделі чорних дір. Вони також допоможуть краще зрозуміти, як чорні діри поглинають матерію і приводять в дію AGN, які ми спостерігаємо у віддалених галактиках.

Читайте також:  Сутінкові зони на деяких планетах можуть бути ключовими для підтримання життя, - дослідження

Читайте оригінальну статтю.