Астрономы впервые измерили силу магнитного поля у «края» черной дыры

Ученые впервые точно измерили силу магнитного поля у самого горизонта событий черной дыры и обнаружили, что оно является неожиданно слабым, что ставит под сомнение почти все общепринятые объяснения природы их «плевков», говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

«Мы давно гадали, как возникают джеты, мощнейшие выбросы раскаленной плазмы, которые черная дыра разгоняет до сверхвысоких скоростей. Удивительно низкая сила магнитных полей в их окрестностях накладывает очень серьезные ограничения на теоретические модели, объясняющие их природу. Мы не ожидали этого, и это открытие радикально меняет то, что мы знали о черных дырах», — заявил Стивен Айкенберри (Stephen Eikenberry) из университета Флориды в Гейнсвилле (США).

Сверхмассивные черные дыры существуют в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, и выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов — пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.

Как возникают эти пучки, ученые пока не знают. Часть астрофизиков предполагает, что их разгоняет и направляет в стороны от черной дыры сильнейшее магнитное поле в диске аккреции – «бублике» из перемолотой материи, окружающей сингулярность. Другие ученые считают,  что в этом процессе замешана сама черная дыра, или какие-то неизвестные нам феномены, связанные с ее существованием.

Айкенберри и его коллеги выяснили, что текущие представления теоретиков о силе магнитных полей в окрестностях черных дыр оказались в корне неправильными, наблюдая за микроквазаром V404 в созвездии Лебедя, миниатюрным аналогом сверхмассивной черной дыры, который обитает внутри нашей галактики.

Она представляет собой пару из обычной звезды и небольшой черной дыры, удаленной от Земли примерно на 8 тысяч световых лет, чей диаметр составляет примерно 40 километров. Она постоянно «ворует» материю светила и иногда перетягивает на себя гораздо больше материи, чем  может поглотить. В результате этого черная дыра начинает «давиться» и выбрасывать часть материи в виде миниатюрных аналогов джетов далеких квазаров.

Последний подобный эпизод, как рассказывает Айкенберри, произошел совсем недавно, в середине июня 2015 года, что позволило ученым проследить за тем, как формируется джет и измерить силу магнитного поля у его «ножки», используя орбитальный рентгеновский телескоп NuSTAR, обсерваторию «Гершель» и ряд наземных инфракрасных и радио-телескопов.

Эти наблюдения позволили астрономам измерить температуру джета и оценить то, какую роль в его разогреве играют магнитные поля в окрестностях черной дыры и электроны, взаимодействующие с ними. Как показали их расчеты, микроквазар вырабатывает неожиданно слабое магнитное поле – его сила всего в 462 раза больше, чем напряженность поля у поверхности Солнца.

Подобная сила поля, как объясняет Айкенберри, примерно в 400 раз меньше, чем значения, предсказываемые теоретиками для черных дыр размером с V404. Это означает, что магнитные поля играют гораздо меньшую роль в разогреве материи и формировании джетов, чем считали ученые, и свидетельствует в пользу существования неких других механизмов, заставляющих черные дыры «выплевывать» часть поглощаемой материи.

Источник: ria.ru

Новости по теме:

Оставить ответ

*