Галактика NGC 1068 (Mессье 77)
Самые массивные чёрные дыры во Вселенной часто окружены плотными дисками газа и пыли в форме тора. Этот материал постоянно подпитывает чёрную дыру, которая растёт внутри. До недавнего времени телескопы не могли заглянуть сквозь эту заслону. Сейчас это впервые удалось сделать благодаря телескопу жёсткого рентгеновского диапазона NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) и рентгеновскому телескопу XMM-Newton от Европейского космического агентства.
«Сначала мы думали, что некоторые чёрные дыры скрыты за стеной или экраном из материала, через который невозможно ничего увидеть», — признаётся Андреа Маринуччи (Andrea Marinucci) из итальянского университета Рома Тре, ведущий автор научной работы с описанием результатов съёмки галактики NGC 1068 (Mессье 77) и сверхмассивной чёрной дыры в её центре. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
В рентгеновском диапазоне космические телескопы смогли проникнуть через один из самых плотных среди всех известных торов возле сверхмассивной чёрной дыры, которая находится в центре хорошо изученной галактики Mессье 77 в 47 млн световых годах от нас в созвездии Кита.
Наблюдения выявили массивный космический пончик.
«Вращающийся материал — это не простой округлый тор, как раньше думали, он имеет комковатую структуру», — говорит Маринуччи.
Торовидные диски из газа и пыли вокруг сверхмассивных чёрных дыр были впервые предложены в середине 1980-х как объяснение тому, почему некоторые чёрные дыры скрыты за пылью и газом, а другие — нет. Идея в том, что ориентация тора относительно Земли открывает для обзора некоторые чёрные дыры и их сильную радиацию, закрывая другие. Эту теорию называют единой моделью, потому что она объединяет воедино все виды чёрных дыр, которые отличаются лишь ориентацией.
За последнее десятилетие астрофизики нашли ряд намёков на то, что пылевые торы вокруг чёрных дыр не такие гладкие и ровные, как принято думать. Они больше похожи на дефективные бугорчатые пончики, которые бы выкинули из булочной. Новое исследование позволило впервые наблюдать комковатость тора в ультраплотном торовидном облаке пыли и газа. Оно подтверждает теорию, что этот феномен может быть распространённым. Исследование важно для понимания роста и эволюции массивных чёрных дыр и их родных галактик.
«Мы не полностью понимаем, почему некоторые сверхмассивные чёрные дыры так сильно загорожены и почему окружающий материал комковатый, — говорит соавтор научной работы Пошак Ганди (Poshak Gandhi) из Саутгемптонского университета (Великобритания). — Это предмет интенсивных исследований».
NuSTAR и XMM-Newton одновременно наблюдали сверхмассивную чёрную дыру в галактике Mессье 77 в двух случаях в 2014-2015 гг. Первый раз в августе 2014 года NuSTAR зафиксировал скачок яркости. NuSTAR работает в более высоком энергетическом диапазоне, чем XMM-Newton. Именно в этом диапазоне рентгеновское излучение может проникать сквозь облака вокруг чёрной дыры. Учёные говорят, что скачок рентгеновского излучения объясняется частичной очисткой облака с уменьшением его толщины.
Галактика Mессье 77
«Это как в облачный день, когда облака частично уходят в сторону и проходит больше солнечного света», — поясняет Маринуччи. По его словам, теперь исследователи сконцентрируются на попытке объяснить, чем вызвана неоднородность материала в облаке. Возможно, чёрная дыра создаёт турбулентность или неоднородность вызвана привлечением извне нового материала в облако.
Таким образом, астрофизики впервые зарегистрировали проблеск в облаке из пыли и газа, окружающем чёрную дыру. Безусловно, это является аргументом в пользу единой модели чёрных дыр. Да и вообще, просто приятно, что во Вселенной так много пончиков, пусть и комковатых.
vintage
А что, кто-то реально считал, что они идеально гладкие?
wbnet
Не идеальные конечно, но логично предположить, что материя во вращающемся вокруг ЧР тороидальном облаке более-менее равномерно распределена по этому облаку. А сейчас придется выяснять, что же может вызывать существенные сгущения/разрежения пыли, внутренний ли это процесс, внешний или совокупность.
vintage
Налейте масло в молоко, размешайте и полюбуйтесь «логичными равномерными кольцами» :-)
wbnet
Если раскрутить смесь на центрифуге, то вполне полюбуюсь — те же кольца Сатурна не выглядят издалека комковатыми пончиками. Да и откуда в том молоке масло? Кто налил?
vintage
Выключите центрифугу и увидите как мелкие капли будут схлопываться в крупные.
А вот почему у Сатурна всё гладко в одном направлении и комковато в другом — это действительно странно. Впрочем, есть достаточно правдоподобная гипотеза это объясняющая: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%86%D0%B0_%D0%A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0
Откуда в вакууме материя? Ну и вопросики у вас :-D
wbnet
Но ведь нельзя просто взять и выключить «центрифугу» у ЧД. И через несколько миллионов/миллиардов оборотов облака получаем мелкие, равномерно распределенные по пончику, «капли» выглядящие издалека одним целым. Кольца Сатурна — логический аналог, понятный каждому. Издалека они выглядят как раз идеально гладкими, а неоднородности там видны только при очень сильном приближении. Причем неоднородности в кольцах явно вызваны гравитацией ближайших к Сатурну тел, а у ЧД подобного бардака из спутников (с общей массой измеряемой процентами от массы ЧД) еще не наблюдалось.
Вопрос не про то, откуда появилась материя в облаке, а про то, почему она, по вашему мнению, настолько разная по физическим параметрам, что вы её сравниваете с каплями масла (пыль #1) в молоке(пыль #2)?
vintage
У ЧД этой центрифуги в принципе нет. Тела никто специально не перемешивает и в таких условиях гравитация стремится их слепить в кучки. Кольца Сатурна достаточно редкое явление, и именно потому, что для образования колец требуются достаточно специфичные условия. Куда чаще встречаются кучки в виде спутников.
Равномерное распределение гравитирующего вещества неустойчиво.
wbnet
У любого массивного тела эта «центрифуга» имеется «по умолчанию» — захват окружающего вещества притяжением объекта, выводит вещество на постепенно сужающиеся орбиты вокруг этого объекта. Непонятно откуда вы взяли противное.
Кольца аналогичные сатурновским, имеются у всех планет-гигантов в нашей системе, что вообще-то наоборот говорит о банальности появления колец. Помимо колец из крупных обломков, у них также имеются и вполне устойчивые пылевые кольца.
vintage
Нет центрифуги. Покоящееся тело никто специально не раскручивает — оно тупо упадёт. Разве что вы имеете ввиду торсионные поля :-)
Опять же, те же специфические условия обусловленные недавним сходом с орбиты крупных комков.
wbnet
То есть я правильно понимаю, что, по вашему, тороидальное газо-пылевое облако вокруг ЧД находится в покое и просто падает в ЧД? А мужики то и не знают:
"«Вращающийся материал — это не простой округлый тор, как раньше думали, он имеет комковатую структуру», — говорит Маринуччи." и "«Мы не полностью понимаем, почему некоторые сверхмассивные чёрные дыры так сильно загорожены и почему окружающий материал комковатый, — говорит соавтор научной работы Пошак Ганди (Poshak Gandhi) из Саутгемптонского университета (Великобритания). — Это предмет интенсивных исследований»."
Специфические условия существующие у каждой из планет-гигантов… это совсем уж явный вброс на вентилятор.
vintage
Оно находится в свободном падении, а не раскручивается кем-то.
Не могут же они сказать «мы выяснили очевидные вещи, дайте нам ещё денег на продолжение исследований» :-D
Весьма специфичные. Уже должны быть образованы «комки» в ограниченном числе, которые должны были постепенно падать постепенно разрушаясь, создавая равномерное сильно разреженное облако частиц. Это явно не условия близ чёрной дыры.
wbnet
Вам стоит написать пару научных работ, разоблачающих «оборотней в белых халатах». Или дать ссылки на уже готовые.
vintage
«Сперва добейся» — безотказный аргумент :-)
wbnet
Есть и альтернативный способ, я же выше написал — дайте ссылку-две на то, что вещество вокруг ЧД не вращается и про специфичные условия образования колец, а то ведь так и помру необразованным. А вот аргумент из серии «Земля на трех китах стоит, потому что мне так хочется, а псведоученые просто пилят бюджет» — вот это совсем не аргумент.
vintage
Вы действительно не в курсе, что вращение по орбите является свободным падением?
Ссылка на описание условий выше по треду.
wbnet
Мда. Вопросов больше не имею, уже все понятно.