Сверхмассивная черная дыра выстреливает высокоэнергетическим лучом прямо в Землю

Миссия НАСА обнаружила сверхмассивную черную дыру, направляющую высокоэнергетический луч в сторону Земли с расстояния в 400 миллионов световых лет.

Markarian 421 имитирует высокоэнергетический луч. Фото: НАСА/Пабло Гарсия

Активные сверхмассивные черные дыры окружены вращающимся диском материала, называемым аккреционным диском, который со временем обеспечивает их «пищей». Часть материи, которую они не могут поглотить, затем передается к полюсам, а затем выбрасывается почти со скоростью света. В результате этого процесса возникает чрезвычайно яркое, высокоэнергетическое электромагнитное излучение. В некоторых случаях, как в последнем открытии НАСА, лучи направлены прямо на Землю в ходе события, называемого блазаром, сообщило издание Live Science 30 июля.

Блазар, названный Маркарян 421, расположен в созвездии Большой Медведицы и наблюдался миссией NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущенной в декабре 2021 года. IXPE изучает характеристику магнитных полей, называемую полярностью, которая относится к направлению магнитного поля. Поляризация струи от Маркаряна 421 показывает, что часть струи, где ускоряются частицы, также имеет магнитное поле с закрученной структурой.

Лучи блазара простираются в пространстве на миллионы световых лет, но механизм их создания до конца не изучен. Однако новое открытие, связанное с лучом Маркаряна 421, может помочь пролить свет на это космическое явление, считает Лаура Ди Джезу, астрофизик Итальянского космического агентства и руководитель исследовательской группы.

Основная причина, по которой струи активных сверхмассивных черных дыр такие яркие, заключается в том, что частицы приближаются к скорости света, излучая огромную энергию и действуя в соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна. Яркость лучей блейзера также увеличивается, поскольку их направление на Землю усиливает длину волны света, увеличивая как частоту, так и энергию. В результате этих двух эффектов результирующие блазары могут быть ярче, чем весь свет всех звезд в галактике вместе взятых. Теперь IXPE использует этот свет для картирования физического механизма в центре луча Маркаряна 421 и определения источника светящегося луча.

Анализ данных IXPE показывает, что поляризация пучка падает до 0% в первом и втором наблюдениях. Команда обнаружила, что вращающееся магнитное поле напоминает штопор. Измерение электромагнитного излучения в виде оптического, инфракрасного и радиоизлучения не влияет на стабильность и структуру пучка. Это означает, что ударная волна распространяется вдоль скрученного магнитного поля от Маркаряна 421. Новое открытие дает самые четкие на сегодняшний день доказательства того, что скрученное магнитное поле вносит вклад в ударную волну, которая ускоряет частицы в пучке.

Команда планирует продолжить исследование Markarian 421, а также выявить другие блазары с похожими характеристиками, чтобы понять механизм этого явления.

Ан Кханг (по данным Live Science )

Ссылка на источник: https://vnexpress.net/sieu-ho-den-ban-thang-chum-tia-nang-luong-cao-vao-trai-dat-4635870.html