Черные дыры испускают пучки частиц, как Звезда Смерти
Черные дыры, похоже, бесконечно привлекают внимание астрономов. По крайней мере, отчасти это связано с экстремальными физическими явлениями, происходящими внутри них и вокруг них, но иногда это может быть связано с культурными особенностями, которые в первую очередь заставили их заинтересоваться астрономией. По-видимому, именно так обстоит дело с авторами новой статьи, опубликованной в журнале Astrophysical Journal, о движении струй, выходящих из черных дыр. Назвав их черными дырами "Звезды смерти", исследователи использовали данные телескопа Very Long Baseline Array (VLBA) и рентгеновской обсерватории "Чандра", чтобы посмотреть, откуда эти черные дыры выбрасывают струи перегретых частиц. И со временем они обнаружили, что делают то, что могла бы делать и вымышленная Звезда Смерти, — двигаются. Черные дыры, находившиеся в центре исследования, были сверхмассивными и находились в центрах галактик. Важно отметить, что все они были окружены горячими газами, которые были видны рентгеновским датчикам "Чандры". Сами струи были отчетливо видны на снимках, но в них скрывалась и другая важная информация, а именно свободные от газа участки, которые были вытеснены струями.
Каждая черная дыра имеет струи частиц, расходящиеся в двух противоположных направлениях. Когда эти струи выталкивают газ и пыль, в пространстве, окружающем черную дыру, образуется карман. Это видно на рентгеновских снимках из-за отсутствия сигнала из этих областей. Исследователи выдвинули гипотезу, что струи должны совпадать с теми карманами свободного пространства, которые они создают. Однако они обнаружили, что по крайней мере в шести из 16 черных дыр, которые они изучали, лучи полностью изменили направление, так что скопления отсутствующего газа больше не совпадали со струями, которые в настоящее время испускаются из черной дыры. В некоторых случаях эти изменения приводили к сдвигу направления движения струй на 90 градусов. Что еще более впечатляет, они, по-видимому, перемещались в относительно небольшом масштабе времени, по оценкам, от 1 до 10 миллионов лет. Для черной дыры возрастом более 10 миллиардов лет это мгновение ока.
Так почему же это важно? Космологи предполагают, что эти разрушительные струи устанавливают верхний предел для количества звезд, которые образуются в галактике, где находятся черные дыры. Они не позволяют газу и пыли, окружающим их, остыть настолько, чтобы начать формировать звезды и скалистые планеты. Таким образом, хотя неясно, поджаривают ли сами струи частиц какие-либо сформировавшиеся планеты, подобные настоящей Звезде Смерти, ясно, что перемещение струй вызвало бы еще более серьезные нарушения в процессе звездообразования. Теоретически это означало бы, что в галактиках, содержащих эти движущиеся струи, было бы меньше звезд, но это исследование для другой статьи. Чтобы понять, почему именно это происходит, возможно, потребуется провести исследование в другой статье, но у авторов есть несколько теорий. Материя, вращающаяся вокруг черной дыры и попадающая в нее, может заставить черную дыру вращаться, заставляя струи, которые она испускает, двигаться вместе с ней.
Другое объяснение заключается в том, что газ движется по галактике, не подвергаясь воздействию лучей. По сути, "полости" без газа в галактике являются остатками других космологических взаимодействий и не имеют ничего общего с лучами черной дыры. Однако авторы не считают это вероятным, потому что слияния галактик, которые могли быть одним из источников "выплескивания", происходили в галактиках, у которых были движущиеся лучи, и в тех, у которых их не было. Можно было бы ожидать, что полости будут присутствовать в обоих типах, если бы они были вызваны слиянием галактик, а не движущимися струями частиц. Как всегда, науке предстоит еще многое сделать. Благодаря удивительному миру потокового видео, целое поколение новых ученых, вдохновленных одной и той же Звездой Смерти, смогли это сделать.
