Астрономы впервые изучили окраины активной сверхмассивной черной дыры: что они выяснили

Фото: New Atlas

Астрономы изучили внешнюю область аккреционного диска активной сверхмассивной черной дыры, и таким образом улучшили понимание того, как происходит "питание" космических монстров. Подобные наблюдения помогают ученым лучше понять, как процесс поглощения материи черными дырами влияет на эволюцию их родных галактик, пишет Space.

Сверхмассивные черные дыры, которые с большой скоростью и в больших объемах поглощают окружающую материю, находятся в центре галактик, которые называются активными галактическими ядрами (АГЯ). Масса таких черных дыр может быть в миллионы и даже в миллиарды больше массы Солнца. Вокруг этих объектов формируется аккреционный диск, то есть структура из материи, которую поглощает черная дыра.

Температура в аккреционном диске может достигать 10 млн градусов Цельсия, поэтому происходит выброс излучения во всем электромагнитном спектре: от гамма-излучения, излучения, видимого излучения до инфракрасного излучения и радиоволн. Из-за этого АГЯ называют квазарами и свет таких объектов может полностью перекрыть свет всех звезд галактики.

Из-за того, что аккреционные диски относительно маленькие и находятся вокруг далеких черных дыр, изучать их сложно. Но с помощью излучения, выпускаемого из них можно понять его свойства и размер. Именно это и сделали ученые, опубликовавшие свое исследование в издании Astrophysical Journal Letters. Они впервые изучили край аккреционного диска сверхмассивной черной дыры, которая питает квазар III Zw 002. Он находится в центре галактики М 106 на расстоянии в 24 млн световых лет от Земли.

Ученые впервые изучили линии излучения ближнего инфракрасного диапазона света, исходящего от аккреционного диска, который окружает черную дыру с массой в 36 млн раз больше массы Солнца. Массу самого аккреционного диска ученые оценили как 400-500 масс Солнца.

Благодаря линиям инфракрасного диапазона света можно понять, какие элементы находятся в составе аккреционного диска. Поскольку материя вблизи сверхмассивной черной дыры ускоряется до скоростей, приближающихся к скорости света, соответствующие линии расширяются, а область, из которой происходит выброс излучения называют областью широкой линии аккреционного диска. Ученые определили линию, которую генерирует водород в области широкой линии, и линию, которую генерирует кислород там же на краю аккреционного диска.

Таким образом ученые определили размер аккреционного диска, поскольку смогли увидеть, что линия водорода выходит на расстояние почти 17 световых дней от центральной сверхмассивной черной дыры, а линия кислорода — на почти 19 световых дней. Астрономы также смогли определить размер области широкой линии – он составляет почти 53 световых дня.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform