Астрономія
Астрономія

Гамма-випромінювання джетів створюється далеко від центральних чорних дір

Астрономи дослідили 62 квазари та визначили, що потужні релятивістські джети розсіюють свою кінетичну енергію та перетворюють її на гамма-промені на відстані приблизно 3 світлових років від центральної чорної діри. Ця область називається молекулярним тором та лежить далі, ніж регіон широких смуг, що також вважався потенційним місцем для цього. Стаття доступна у журналі Nature Communications.

NASA

NASA

Що відомо про джети?

У центрі кожної великої галактики існують надмасивні чорні діри. Коли вони активно роздирають матерію, можуть утворюватися релятивістські струмені, або джети — потужні потоки розігрітої плазми, що рухаються майже зі швидкістю світла. Енергія джетів розподіляється так, що такі струмені діляться на дві частини. Низькоенергетичний компонент струменів досягає максимуму в інфрачервоній та оптичній частині спектра, а високоенергетичний представлений гамма-випромінюванням. У потужних струменях компонент гамма-випромінювання домінує над низькоенергетичним компонентом і є головним виходом для розсіювання енергії джетів. Втім, де саме струмені перетворюють енергію на гамма-промені, лишалося незрозумілим. Домінуючим місцем такого випромінювання може бути регіон широких ліній ( broad-line region), який знаходитися ближче до чорної діри (менше 1 парсека від неї), або молекулярний тор, розташований на відстані близько 1 парсека від діри.

Яке дослідження провели вчені?

Дослідники проаналізували 62 квазари із гамма-випромінюванням, щоб встановити, де відбувається розсіювання енергії джетів. Для цього вони розробили метод, який називається фактором висіву (seed factor). Цей фактор характеризує наявність популяції фотонів, що переживають розсіювання, і буде різним для двох можливих областей. Виявилося, що розсіювання енергії відбувається на масштабах в 1 парсек, або приблизно 3 світлових роки від чорної діри. Таким чином, гамма-промені джетів утворюються у молекулярному торі, а не в регіоні широких ліній. Таке відкриття важливе для розуміння джетів та дозволить дізнатися більше про те, як такі струмені формуються, набирають швидкість і приймають свою форму.