Почему джеты черной дыры светятся по краям? Ответ нашли в Вюрцбурге
Астрофизики из Университета Вюрцбурга объяснили, почему релятивистские джеты сверхмассивной черной дыры в галактике Центавр A ярче по краям, чем в центре. Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
Центавр A — ближайшая к Земле активная галактика, находящаяся на расстоянии около 12 миллионов световых лет. Ее черная дыра примерно в 60 миллионов раз массивнее Солнца. Благодаря близости астрофизики могут наблюдать джеты с исключительной детализацией, что делает эту галактику уникальной лабораторией для изучения экстремальных условий Вселенной.
Команда под руководством магистранта Феликса Глазера обнаружила, что свечение краев связано с поведением плазмы — ионизированного газа, из которого состоят джеты. В сильных магнитных полях джета быстрые электроны движутся вдоль силовых линий, и их излучение зависит от ориентации магнитного поля. Сложная структура поля создает яркие края и относительно темное ядро — именно такую картину показал телескоп Event Horizon Telescope (EHT).
Симуляции, связывающие процессы на уровне частиц со структурами размером в несколько световых дней, точно воспроизводят наблюдаемое свечение и согласуются с изображениями EHT на длине волны 1,3 миллиметра. «Микроскопические плазменные эффекты могут формировать структуры на гораздо больших масштабах», — отметил доктор Кристиан Фромм, руководитель группы вычислительной астрофизики.
Работа выполнена в рамках исследовательского подразделения DFG «Релятивистские джеты в активных галактиках» (FOR 5195). Профессор Маттиас Кадлер, его координатор, подчеркнул, что сочетание наблюдений, симуляций и физики плазмы помогает понять, как черные дыры запускают джеты и производят наблюдаемое излучение.
Новые телескопы, включая планируемый миллиметровый телескоп Веттерштайн на Цугшпице, а также проекты next-generation Very Large Array и Square Kilometre Array, позволят получать еще более детальные изображения. Профессор Карл Мангейм отметил, что изучение плазмы в Центавре A может способствовать развитию термоядерной энергетики, поскольку и черные дыры, и термоядерные реакторы подчиняются законам физики плазмы.
