Астрофизики разгадали тайну испускаемых черными дырами струй
Американские астрофизики разрешили споры в научных кругах, выяснив, что энергия вблизи черной дыры Мессье 87* выталкивается наружу, а не внутрь. Они также определили, что энергия вращения черной дыры, предположительно, может влиять на релятивистские струи.
Группа астрофизиков из Принстонского университета определила, что энергия, близкая к черной дыре в центре галактики Мессье 87 (M87), выталкивается наружу, а не внутрь. Исследователи также выявили способ, чтобы проверить утверждение о потере черными дырами энергии вращения и установили, что именно эта энергия производит «невероятно мощные потоки», которые ученые называют релятивистскими струями.
В основу исследования легла гипотеза о том, что направление, в котором закручиваются линии магнитного поля, указывает на направление потока энергии. «Если взять Землю, которая полностью состояла бы из тротила, и взрывать ее 1000 раз в секунду в течение миллионов лет, то получится именно такое количество энергии, как у M87», — поясняют исследователи.
Известно, что черные дыры поглощают все, или почти все, что находится возле них. «Несмотря на то, что черные дыры определяются как объекты, от которых ничего не может скрыться, теория относительности Эйнштейна говорит о том, что черные дыры действительно могут терять энергию. Они могут вращаться, и точно так же, как вращающийся волчок со временем замедляется и теряет энергию при своем вращении, вращающаяся черная дыра может отдавать энергию своему окружению», — считают авторы научной работы.
Ученые уже давно доказали, что, когда черная дыра начинает вращаться, она увлекает за собой ткань пространства-времени. Линии магнитного поля, проходящие через черную дыру, притягиваются, и это замедляет ее вращение, что приводит к выделению энергии. «Мы предполагаем, что всякий раз, когда вы смотрите на астрофизическую черную дыру, если у нее есть силовые линии магнитного поля, это значит, что происходит передача энергии», — пояснили астрофизики. В то время как поток энергии вблизи черной дыры M87* устремляется наружу, согласно теории исследователей, поток энергии может направляться внутрь — в другую черную дыру. Они уверены, что существует связь между потоком энергии и направлением силовых линий магнитного поля.
При этом исследователи подчеркивают, что их теория — о том, что вращение черной дыры действительно приводит в действие релятивистскую струю, — пока окончательно не доказана. Они не исключают возможность того, что струя может «питаться» от вращающейся плазмы за пределами черной дыры. Проверить свою гипотезу о том, что поток энергии исходит от черной дыры, ученые собираются с помощью телескопа следующего поколения — «Телескопа горизонта событий» (EHT).
