Астрономія
Астрономія

Джети квазарів утворюються завдяки короні їхньої надмасивної чорної діри

Астрономи дослідили 729 радіоголосних квазарів та вивчили зв’язок між їхніми компонентами: між короною та джетом, диском і короною та між диском і джетом. Виявилося, що кожен з цих зв’язків керується окремим фізичним процесом, а магнітний потік, що пронизує корону надмасивної чорної діри, відповідає за створення джету. Раніше вважалося, що джети формуються за рахунок обертання чорної діри. Стаття про це доступна у журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

З яких компонентів складаються квазари?

Квазари — це яскраві активні ядра галактик, центральними двигунами яких є надмасивні чорні діри, що активно роздирають матерію. Меншість таких об’єктів (близько 10-20%) містять пару потужних релятивістських струменів, або джетів, які запускаються з регіону, близького до надмасивної чорної діри. Оскільки джети створюють потужне радіовипромінювання, квазари з такими струменями називаються радіогучними квазарами на противагу іншим, радіотихим квазарам. Механізм, який формує релятивістські струмені, досі не був з’ясований.

Майже усі квазари випромінюють у рентгенівському спектрі. Первинне рентгенівське випромінювання радіоголосних квазарів створюється «коронарною» структурою, що оточує чорну діру, містить гарячу плазму та пронизана сильними магнітними полями. Ультрафіолетові фотони з внутрішнього акреційного диска розсіюються електронами у плазмі, створюючи рентгенівські промені.

Яке дослідження провели вчені?

Астрономи зробили вибірку з 729 радіоголосних квазарів та аналізували їх за допомогою даних телескопів «Чандра», XMM-Newton, ROSAT та інших. Це дозволило виявити взаємозв'язок між яскравістю квазарів у рентгенівських променях та ультрафіолетовому світлі. Дослідники дійшли висновку, що випромінювання рентгенівських променів у радіоголосних квазарах створюється короною чорної діри.

Раніше вважалося, що рентгенівські промені від квазарів із джетами походять саме від джетів, оскільки радіоголосні квазари, як правило, яскравіші у рентгенівському діапазоні за інші квазари. Нове дослідження підтверджує цю різницю в яскравості, але робить висновок, що додаткове випромінювання рентгенівських променів відбувається за рахунок більш яскравих корон надмасивних чорних дір, ніж у квазарів із слабшими або відсутніми релятивістськими струменями.

Ще одним важливим висновком роботи вчених є те, що для створення потужних джетів квазар повинен мати яскраву корону чорної діри, пронизану сильними магнітними полями. Квазари зі слабкими коронами чорних дір і слабшими магнітними полями мають менш потужні або взагалі відсутні струмені, незалежно від того, як швидко обертаються їхні надмасивні чорні діри.

Більш потужні магнітні поля можуть виникати внаслідок більш товстого диска, спричиненого більшою швидкістю потрапляння речовини на чорну діру.

акреційного диска
Це диск речовини, що утворюється у результаті падіння матеріалу на масивне тіло.