Учёные из Института Флэтайрон в США сделали самые подробные на сегодня компьютерные модели того, как чёрные дыры звёздной массы втягивают и выбрасывают вещество.
Главное, что показали расчёты: если вокруг чёрной дыры собирается достаточно материала, образуется толстый «диск» из газа. Он поглощает заметную часть излучения, а энергию выводит наружу иначе — через ветры и струи, которые вырываются из системы.
Модели также показывают узкую «воронку». Она затягивает вещество с очень высокой скоростью и формирует направленный поток излучения. Такой луч можно увидеть не всегда, а только под удачным углом.
Отдельно исследователи подчёркивают роль магнитного поля рядом с чёрной дырой. Его конфигурация, по их данным, заметно влияет на поведение системы: помогает направлять газ к горизонту событий и обратно — в виде ветров и струй.
К этим выводам команда пришла, потому что отказалась от упрощений, на которых держались прежние модели. Они использовали два мощных суперкомпьютера и объединили наблюдения аккреционных потоков с оценками вращения чёрных дыр и их магнитных полей. В расчётах учитывались общая теория относительности Эйнштейна и подробная физика плазмы, магнитных полей и взаимодействия света с веществом.
Такие модели важны, потому что для небольших чёрных дыр астрономам часто приходится «разбирать» свет по косвенным признакам. Чем точнее симуляция, тем проще понять, откуда берётся энергия и почему система ведёт себя именно так.
