Космический порог. Астрономы выяснили, когда черные дыры начинают выбрасывать струи материи
Международная группа астрономов открыла универсальное правило, объясняющее появление мощных струй материи из черных дыр. Несмотря на огромную разницу в массе, все они запускают джеты в один и тот же критический момент своего цикла питания.
Астрономы обнаружили фундаментальную закономерность, определяющую, когда черные дыры начинают выбрасывать в космическое пространство огромные потоки вещества. Результаты исследования, опубликованные в издании Nature Astronomy, свидетельствуют: независимо от того, имеет ли объект массу, в 10 раз превышающую солнечную, или миллионы, механизм активации джетов остается неизменным.
Исследование возглавляла доктор Адель Гудвин из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR) совместно с доктором Эндрю Маммери из Принстона. Идея о том, что относительно небольшие черные дыры и их сверхмассивные аналоги подчиняются одинаковым законам, родилась на научной конференции. Исследователи выяснили причину, почему одни черные дыры создают радиовыбросы сразу после поглощения звезды, в то время как другие бездействуют месяцами или годами.
Когда звезда проходит слишком близко к сверхмассивной черной дыре, ее разрывают мощные гравитационные силы — это явление получило название приливного разрушения. Часть звездных обломков падает внутрь, временно подпитывая объект. Сопоставив данные наблюдений по телескопам по всему миру, ученые заметили четкую закономерность: отложенные струи появляются тогда, когда скорость поглощения материи черной дырой падает примерно до 2 процентов от ее предела Эддингтона (теоретического критерия, где гравитация и радиационное давление уравновешивают друг друга).
Тот же 2-процентный порог раньше фиксировался и для сравнительно небольших черных дыр в нашей галактике.
Это открытие имеет огромное практическое значение для радиоастрономии. Время работы мощных телескопов строго лимитировано и стоит дорого. Понимая критический порог питания, астрономы сумеют точно предсказывать время возникновения джетов, проводя более целенаправленные кампании. Особо актуальным это станет для будущего низкочастотного сегмента обсерватории Square Kilometre Array (SKA) в Австралии, стоимость которой превышает 2 миллиарда долларов.
Оптимизация наблюдений позволит существенно повысить эффективность научных поисков и сделать новые открытия без лишних затрат времени.