Надмасивна чорна діра вистрілює високоенергетичні промені безпосередньо в Землю.

Місія NASA спостерігала надмасивну чорну діру, яка спрямовувала пучок високоенергетичних променів у бік Землі з відстані 400 мільйонів світлових років.

Моделювання Маркарян 421, що випромінює промінь високої енергії. Зображення: NASA/Pablo Garcia — Моделювання Маркарян 421, що випромінює промінь високої енергії. Зображення: *NASA/Pablo Garcia*

Активні надмасивні чорні діри оточені обертовими дисками матерії, які називаються акреційними дисками, що з часом забезпечують їх «їжею». Частина матерії, яку вони не можуть проковтнути, потім транспортується до полюсів, де викидається зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Цей процес створює надзвичайно яскраве електромагнітне випромінювання високої енергії. У деяких випадках, як-от у останньому відкритті NASA, промінь спрямований прямо на Землю в події, яка називається блазар, повідомила Live Science 30 липня.

Бліцкриг, відомий як Маркарян 421, розташований у сузір'ї Великої Ведмедиці, спостерігався місією NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE), запущеною в грудні 2021 року. IXPE спостерігає особливість магнітних полів, яка називається поляризацією, що вказує на напрямок магнітного поля. Поляризація променя, викинутого Маркаряном 421, показує, що частина променя, де частинки прискорюються, також демонструє магнітне поле зі скрученою структурою.

Спалахи Блазар поширюються в космосі на мільйони світлових років, але механізми, що їх створюють, залишаються значною мірою незрозумілими. Однак, нові дані, пов'язані зі спалахом Маркаріан 421, можуть допомогти пролити світло на це космічне явище, каже Лаура Ді Джезу, астрофізик Італійського космічного агентства та провідний дослідник дослідження.

Основна причина, чому промінь від активної надмасивної чорної діри такий яскравий, полягає в тому, що частинки наближаються до швидкості світла, випромінюючи величезну енергію та діючи відповідно до спеціальної теорії відносності Ейнштейна. Промінь блейзера також посилюється його орієнтацією до Землі, що підсилює довжину хвилі світла, збільшуючи як його частоту, так і енергію. В результаті цих двох ефектів блейзери можуть бути яскравішими за все світло від кожної зірки в галактиці разом узяте. Наразі IXPE використовує це світло для картографування фізики в центрі променя Маркаріана 421 та ідентифікації джерела яскравого променя.

Аналіз даних IXPE показав, що поляризація променя знизилася до 0% під час першого та другого спостережень. Дослідницька група виявила, що обертове магнітне поле подібне до штопора. Вимірювання електромагнітного випромінювання в оптичному, інфрачервоному та радіохвильовому форматах не вплинули на стабільність та структуру променя. Це означає, що ударна хвиля поширювалася вздовж скрученого магнітного поля від Маркаряна 421. Нове відкриття надає найчіткіші докази того, що скручене магнітне поле сприяє ударній хвилі, яка прискорює частинки в промені.

Дослідницька група планує продовжити дослідження Markarian 421 та виявити інші блазари з подібними характеристиками, щоб зрозуміти механізми цього явища.

Ан Ханг (за даними Live Science )

Посилання на джерело