Версия для слабовидящих
Исходящие из окрестностей чёрных дыр релятивистские струи значительно мощнее, чем считалось Печать Email
Новости науки
15.11.2013
Значительная часть материи, падающей в активно питающуюся чёрную дыру (ЧД), выбрасывается из её окрестностей в составе мощных релятивистских (летящих с околосветовой скоростью) струй, или джетов. Но конкретные параметры этих струй во многом остаются загадкой. Так, их энергия зависит от массы частиц, ускоряемых в джете, ведь ускорить ионизированный водород — это одно, а более тяжёлый ионизированный атом — совсем другое.

Модель двойной системы ЧД — звезда; одной из таковых и является 4U 1630-47. (Здесь и ниже иллюстрации ICRAR / Riccardo Lanfranch.)


Группа учёных во главе с Марией Диаз Триго (María Díaz Trigo) из Европейской южной обсерватории (Чили) попробовала ликвидировать этот пробел. Для этого астрономы долгое время отслеживали в рентгеновском и радиодиапазоне двойную систему 4U 1630-47, состоящую из ЧД в несколько раз массивнее Солнца и обычной звезды, от которой ЧД постепенно забирает её вещество.

Используя разные телескопы, в том числе космический рентгеновский XMM-Newton, учёные отыскали в джете следы ионизированного железа. Ранее уже было известно, что, хотя струи содержат электроны, в целом их заряд не отрицателен. Следовательно, в них должно быть что-то ещё — несущее положительный заряд. Есть две основные гипотезы о носителях положительного заряда в джетах: 1) его несут позитроны (античастицы электронов), 2) его несут обычные атомы, лишённые электронов.

Система 4U 1630-47 во время первого наблюдения XMM-Newton выглядела спокойно, и всё рентгеновское изучение исходило только от аккреционного диска.


Хотя в системе SS 433 (как и в 4U 1630-47, здесь соседствуют ЧД и обычная звезда) в джетах уже регистрировались обычные частицы, сама она очень нетипична, и нельзя было с уверенностью сказать, что речь идёт о нормальном для релятивистских струй составе. С 4U 1630-47 такой проблемы нет, и фиксация в её струях ионизированного железа и никеля означает значимые сдвиги в изучении джетов.

Ну а при втором наблюдении она показала мощнейшие релятивистские струи, в которых нашлись следы ионизированного железа и никеля.


Позитроны, как и их античастицы электроны, обладает массой, в 2 000 раз уступающей протону, не говоря уже об атомах тяжёлых элементов, где протонов много. В частности, те железо и никель, что наблюдали астрономы в этот раз, по массе в 100 000 раз превосходят позитроны. Наличие таких атомов в джетах 4U 1630-47, имеющих скорость 198 000 км/с, говорит о том, что до релятивистских скоростей там разгоняются куда более тяжёлые частицы, чем считалось. А значит, прежние оценки энергии струй из окрестностей чёрных дыр были занижены — возможно, в тысячи раз.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Подготовлено по материалам Ars Technica.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10010072/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта