Черная дыра выбрасывает материал в космос с огромными скоростями

Выброс раскаленного вещества черной дырой в космос со скоростью, близкой к скорости света, обнаружили астрономы, работающие с рентгеновской обсерваторией «Чандра» (НАСА), сообщает 29 мая специализированный сайт AstroNews.ru со ссылкой на статью в The Astrophysical Journal Letters.

Черная дыра и ее видимый спутник образуют систему MAXI J1820 + 070, расположенную в нашей галактике на расстоянии около 10 000 световых лет от Земли. Черная дыра в этой системе относительно невелика и имеет массу, примерно в восемь раз превышающую массу Солнца. Звезда-спутник, вращающаяся вокруг черной дыры, имеет массу около половины солнечной. Гравитация черной дыры вытягивает материал из звезды-компаньона в видимый диск, окружающий черную дыру.

По законам физики часть горячего газа в этом диске пересечет «горизонт событий» и упадет на черную дыру, другая его часть будет выброшена черной дырой в виде пары коротких пучков или «джетов». Эти струи направлены в противоположные стороны и запускаются вдоль линий магнитного поля.

При этом астрономы наблюдают парадокс движения струй: от точки земного наблюдателя кажется будто северная струя движется со скоростью 60% от скорости света, а южная — с невероятной 160% скорости света! Парадокс объясняется направлением истечения горячего газа. Он движется к нам со скоростью близкой к световой вдоль направления нашей линии обзора. В случае MAXI J1820 + 070 южная струя направлена на нас, а северная — от нас, поэтому южная струя движется быстрее северной. Фактическая скорость частиц в обеих струях превышает 80% скорости света.

Выброс с MAXI J1820 + 070 также наблюдался на радиоволнах астрономами Оксфордского университета. Поскольку наблюдения «Чандры» увеличивали продолжительность наблюдения за джетами примерно вдвое, объединенный анализ рентгеновских и радиоданных дает больше информации о явлении. Получено и свидетельство того, что джеты замедляются по мере удаления от черной дыры.

Когда струи сталкиваются с материалом межзвездного пространства, возникают ударные волны — похожие на звуковые, вызываемые сверхзвуковым самолетом. Этот процесс генерирует энергии частиц, которые выше, чем у Большого адронного коллайдера.