Международная группа астрономов зафиксировала неожиданный выброс материи, исходящий из области вблизи сверхмассивной черной дыры NGC 3783. Скорость этого выброса достигала 20% от скорости света. На протяжении десятидневных наблюдений, проведенных преимущественно с использованием космического телескопа XRISM, исследователи смогли проследить за формированием и ускорением этого явления. Обычно подобные выбросы объясняют мощным излучением, однако в данном случае наиболее вероятной причиной называется резкое изменение магнитного поля, подобное тем, что вызывают солнечные вспышки на Солнце.
Несмотря на то, что рентгеновское "мерцание" сверхмассивных черных дыр известно, это первый случай, когда астрономы зафиксировали высокоскоростной выброс, ускорение которого происходило во время рентгеновской вспышки. Это наблюдение стало возможным благодаря самой продолжительной непрерывной сессии, проведенной XRISM. В течение этого десятидневного периода ученые регистрировали изменения в яркости рентгеновского излучения, особенно в "мягком" диапазоне. Подобные вариации, включая вспышку, длившуюся три дня, не являются редкостью для сверхмассивных чёрных дыр.
Уникальность же этого события заключается в одновременном выбросе газа из аккреционного диска чёрной дыры – вращающегося потока материи вокруг неё. Скорость этого газа была чрезвычайно высокой, достигая 60 000 километров в секунду, что равно 20% от скорости света.
Предполагается, что газ исходил из области, расположенной на расстоянии, примерно в 50 раз превышающем размер самой чёрной дыры. В этой нестабильной зоне гравитационные и магнитные силы взаимодействуют самым экстремальным образом. Авторы работы полагают, что причиной выброса стало магнитное пересоединение – внезапная перестройка магнитных полей, высвобождающая огромное количество энергии.
"Это уникальная возможность для изучения механизма, запускающего сверхбыстрые выбросы, – утверждает Лийи Гу, ведущий автор исследования. - Полученные данные указывают на то, что ускорение выброса происходит под воздействием магнитных сил, аналогично корональным выбросам массы на Солнце".
Корональный выброс массы – это выброс огромных объёмов горячей солнечной плазмы в космос. Сверхмассивная чёрная дыра способна на аналогичное явление, но в десять миллиардов раз мощнее, превосходящее по масштабу все известные солнечные процессы. Гу и её команда предполагают, что наблюдаемое событие у чёрной дыры, как и его солнечный аналог, было вызвано внезапным высвобождением магнитной энергии. Это расходится с общепринятыми теориями, приписывающими выбросы материи чёрными дырами интенсивному излучению или экстремальному нагреву.
Эти результаты открывают новые горизонты в понимании того, как чёрные дыры не только поглощают материю, но и, при определенных условиях, выбрасывают её обратно в космическое пространство. Этот процесс, известный как обратная связь, играет ключевую роль в эволюции галактик, влияя на звезды и газ вокруг чёрной дыры и, в конечном итоге, на формирование Вселенной.
Результаты исследования опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Изображение:
