Сверхмассивная черная дыра выстреливает высокоэнергетическим лучом прямо в Землю

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

Моделирование Маркаряна 421, излучающего луч высокой энергии. Фото: НАСА/Пабло Гарсия — Моделирование Маркаряна 421, излучающего луч высокой энергии. Фото: *НАСА/Пабло Гарсия*

Активные сверхмассивные чёрные дыры окружены вращающимися дисками из вещества, называемыми аккреционными дисками, которые питают их со временем. Часть материала, которую они не могут поглотить, затем переносится к полюсам, где выбрасывается почти со скоростью света. Этот процесс создаёт чрезвычайно яркое высокоэнергетическое электромагнитное излучение. В некоторых случаях, как, например, в случае, недавно обнаруженном НАСА, луч направлен 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 в ходе миссии НАСА Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущенной в декабре 2021 года. IXPE наблюдает особенность магнитных полей, называемую поляризацией, которая указывает направление магнитного поля. Поляризация джета, выброшенного Маркарян 421, показывает, что та часть джета, где ускоряются частицы, также имеет магнитное поле с искривленной структурой.

Блазары простираются в космосе на миллионы световых лет, но механизмы их возникновения пока до конца не изучены. Однако новые данные, полученные в ходе исследования объекта Markarian 421, могут помочь пролить свет на это космическое явление, считает Лаура Ди Джезу, астрофизик Итальянского космического агентства и ведущий автор исследования.

Основная причина такой яркости джетов активных сверхмассивных чёрных дыр заключается в том, что частицы приближаются к скорости света, испуская огромные энергии и действуя в соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна. Яркость блазарных джетов также усиливается тем, что их траектория к Земле увеличивает длину волны света, увеличивая как частоту, так и энергию. В результате блазары могут быть ярче, чем весь свет всех звёзд в галактике вместе взятый. В настоящее время IXPE использует этот свет для картирования физики в центре джета Маркаряна 421 и определения источника светящегося луча.

Анализ данных IXPE показал, что поляризация пучка упала до 0% в первом и втором наблюдениях. Группа обнаружила, что вращающееся магнитное поле напоминало штопор. Измерения электромагнитного излучения в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах не повлияли на стабильность или структуру пучка. Это означает, что ударные волны распространялись вдоль закрученных магнитных полей Маркаряна 421. Новые данные предоставляют наиболее убедительные на сегодняшний день доказательства того, что закрученные магнитные поля способствуют формированию ударных волн, ускоряющих 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