2019-02-18
Фиксация темной материи - теория и практика
Подробнее

2019-02-17
НАСА купит места Союзах, снимает песчаные реки Марса и звезды, ищет недостающую материю
Подробнее

2019-02-17
Роскосмос: Открытие спутника «Ломоносов», инфраструктура для «Енисея» «Хаябуса-2», Юпитер в объективе «Юноны»
Подробнее

2019-02-16
Нейросеть создаёт фото несуществующих людей
Подробнее

2019-02-15
Психология в замкнутом пространстве в виртуальном полете на Луну
Подробнее

2019-02-12
Материалы наиболее эффективные для преобразования тепла
Подробнее

2019-02-11
Осцилляторную нейронную сеть научили распознавать образы
Подробнее

2019-02-08
международная экспедиция в пещерную систему Мчишта-Акшаша (Абхазия)
Подробнее

2019-01-29
Большие возможности мини-мозгов из стволовых клеток
Подробнее

2019-01-24
В межзвёздной среде обнаружили предшественника аденина
Подробнее

2018-10-15 (№ 127)
Структура джетта окрестностей чёрной дыры, оказалась "матрёшкой"
РОССИЯ (ФИАН, МГУ, МФТИ, управление РАДИОАСТРОНА, 15 октября ВЕСТИ Уникальные наблюдения с помощью российского телескопа, и по совместительству самого большого в мире научного инструмента, позволили обнаружить неожиданное явление. Внутри выброса из окрестностей сверхмассивной чёрной дыры (джета) нашёлся ещё один, помещённый в него как в ножны. Открытие может помочь разгадать природу этих загадочных струй.

Достижение описано в научной статье, препринт которой опубликован на сайте arXiv.org Денисом Собьяниным из Физического института РАН. На русском языке с этой работой можно ознакомиться в сборнике трудов XV конференции молодых учёных "Фундаментальные и прикладные космические исследования" (PDF-файл ).



Напомним, что чёрная дыра часто бывает окружена облаком падающего на неё вещества (аккреционным диском). Джет – это узкая струя вещества, на околосветовой скорости бьющая из такого диска примерно вдоль оси его вращения. Джеты характерны в том числе для сверхмассивных чёрных дыр, расположенных в центрах галактик.

У специалистов до сих пор нет единого мнения о том, какая сила выбрасывает вещество джета из аккреционного диска и почему этот выброс принимает форму стабильной тонкой струи. Поэтому астрономы старательно наблюдают джеты, пытаясь разгадать их природу.



Первые джеты за пределами Млечного Пути были открыты в галактике М87 в созвездии Девы. В её центре находится чёрная дыра массой от трёх до шести миллиардов солнц. Это одна из ближайших к нам галактик с джетами: расстояние до неё составляет "всего" около 50 миллионов световых лет. Поэтому для учёных она является излюбленным объектом наблюдений.

Данные, использованные Собьяниным, были получены с помощью российской наземно-космической обсерватории "Радиоастрон". "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали об этом самом большом научном инструменте в мире. Работа наземных антенн в паре с орбитальным телескопом позволила разглядеть в М87 чрезвычайно мелкие детали, угловой размер которых составлял всего 50 микросекунд. Физический размер этих структур был равен 6–10 радиусам Шварцшильда, который можно условно принять за радиус чёрной дыры. Наблюдения велись на длине волны два сантиметра.

Эти данные позволили Собьянину сделать неожиданный вывод. Внутри джета оказался ещё один джет, вложенный в него, как в футляр. Подобные структуры, судя по всему, никогда ещё не попадали в поле зрения астрономов.

Учёный создал физическую модель подобной струи, рассчитал напряжённость электрического и магнитного полей, давление плазмы и другие величины. Находка может помочь в поисках ответа на давний вопрос: откуда всё-таки берутся джеты? По мнению автора, наличие двух вложенных друг в друга струй может указывать на то, что работают два механизма выброса частиц. Один из них связан с активностью чёрной дыры, а другой – с процессами, происходящими в самом аккреционном диске.

К слову, ранее "Вести.Наука" писали о том, как "Радиоастрон" в деталях рассмотрел джеты другой галактики и активное галактическое ядро.



4 апреля 201814:19 Анатолий Глянцев Благодаря российскому телескопу астрономы впервые подробно рассмотрели выброс чёрной дыры

Российский наземно-космический радиотелескоп "Радиоастрон" позволил с беспрецедентной точностью рассмотреть поток плазмы (джет), испущенный сверхмассивной чёрной дырой. Раньше у учёных не было технической возможности увидеть этот процесс. Научная работа большой команды специалистов, в числе которых исследователи из Физического института РАН (ФИАН), МГУ и МФТИ, опубликована в журнале Nature Astronomy.

"Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) уже рассказывали о джетах – струях частиц, разогнанных почти до световой скорости, испускаемых чёрной дырой. Учёные до сих пор спорят, как они образуются. Ясно, что вещество джета берётся из облака падающего на "галактического монстра" вещества (аккреционного диска, как говорят специалисты). Однако что придаёт этой струе момент импульса?



На этот счёт есть две конкурирующие идеи, которые были предложены ещё на рубеже 70–80-х годов прошлого века. Не вдаваясь в детали, понятные лишь специалистам, обозначим их главное отличие. Модель Блэнфорда–Знаека отводит главную роль в этом процессе самой чёрной дыре, а модель Блэнфорда–Пейна – аккреционному диску.

Долгие годы астрофизики отдавали предпочтение первой гипотезе, то есть склонялись к тому, что джеты в галактиках формируются центральной сверхмассивной чёрной дырой. Однако данные, полученные с помощью российского телескопа, видимо, заставят их пересмотреть свои взгляды.



"Радиоастрон" – это радиотелескоп-интерферометр. Мы подробно рассказывали, что это такое. Вкратце речь о том, что система из двух инструментов, разнесённых на расстояние D, может строить такие же детальные изображения, как телескоп с диаметром зеркала D. Для "Радиострона" этот параметр превышает 300 тысяч километров (поскольку космическая антенна работает в "сотрудничестве" с десятками крупнейших радиотелескопов земного шара). Между прочим, в результате получается самый большой научный прибор, когда-либо созданный человечеством.

Это и позволяет инструменту различать рекордно тонкие детали. Вот и в данном случае "корни" джетов центральной чёрной дыры радиогалактики Персей A удалось рассмотреть с детализацией всего лишь в пару сотен радиусов чёрной дыры. Это в десять раз ближе к границе чёрной дыры, чем это было возможно с наземными инструментами.



К удивлению астрономов, оказалось, что в своей нижней части джет уже довольно широк (его ширина составляет порядка тысячи радиусов Шварцшильда). А ведь если бы момент импульса джету придавала чёрная дыра, то "у корней" его ширина была бы меньше как минимум в десять раз.

"Мы публикуем первую карту "РадиоАстрона" для объекта, находящегося так близко к нам. Из-за его близости реализуемое линейное разрешение составляет величину всего лишь 12 световых дней на расстоянии 70 мегапарсек, или 230 миллионов световых лет! Благодаря такому беспрецедентному разрешению "РадиоАстрона" мы увидели, что джет сразу стартует широким и имеет цилиндрическую форму. Быть с самого начала широким он может только при условии, если в его формировании значительную роль сыграл аккреционный диск. Это первый результат, который указывает на важность вклада диска", – комментирует соавтор исследования, сотрудник МФТИ и ФИАН Юрий Ковалёв.

Впрочем, это достижение не опровергает общепринятую модель окончательно. Возможно, что истина где-то посередине, и разные части джета получают момент импульса из разных источников. Уникальные наблюдательные возможности "Радиоастрона" и светлые головы теоретиков помогут в будущем дать окончательный ответ на этот вопрос.

Напомним, что совсем недавно "Вести.Наука" писали о том, как этот инструмент помог рассмотреть рекордно тонкие детали космического мазера. А ранее он во всех подробностях показал активное ядро галактики.

Источник