Магнитный диктатор
В общем, как всегда, диктатор окружает нас.
Черная дыра в нашей галактике "Млечный Путь" невероятно "тиха" и, кажется, астрономы теперь знают почему.
Уже достаточно давно исследователи подозревали, что черная дыра "опутана", буквально, невидимыми линиями магнитного поля. И вот новые изображения показывают, что эти невидимые линии образуют структуру, которая простирается на световые годы в пространстве и могут быть достаточно мощными, чтобы не дать материи упасть в черную дыру. Подозревают, что если это магнитное поле способно выбить материю от дыры на орбиту, вне черной дыры, то это может объяснить, почему она в основном дремлет. Поэтому она может быть и весьма тускла, что даже какой–нибудь "вшивый" магнетар может затмить ее в небе.
«Спиральная форма магнитного поля направляет газ на орбиту вокруг черной дыры», — сказал в своем заявлении НАСА К. Даррен Доуэлл, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА и ведущий автор исследования. «Это может объяснить, почему наша черная дыра тиха, в то время как другие активны». (9 странных фактов из жизни черных дыр)
Как только материал попадает за горизонт событий черной дыры, он функционально исчезает навсегда. Пространство за горизонтом событий, с нашей точки зрения, действительно черное. Там нет ничего, чтобы увидеть что там. Но, как показывал этой весной "Телескоп Горизонта событий" сверхмассивную черную дыру в галактике Дева, горизонт событий вокруг черной дыры часто находится внутри облака падающего материала. И этот материал движется так быстро и создает так много трения, что сияет, создавая световые шоу, которые астрономы могут видеть с Земли.
Некоторые сверхмассивные чёрные дыры постоянно ставят подобные световые шоу. Но наша дыра, Стрелец А *, является одной из наиболее распространенных, «покоящихся» типов сверхмассивных черных дыр. Структура, кажется, не поглощает много материала. И команда Доуэлла подозревает, что эти сильные магнитные поля могут быть причиной этого.
Чтобы нанести на карту линии магнитного поля Стрельца А *, группа исследователей использовала инфракрасный телескоп НАСА под названием SOFIA, который был установленный на задней части самолета Боинг–747. Они официально еще не опубликовали свои результаты, но исследователи представили свои результаты на июньском заседании Американского астрономического общества и описали их в заявлении НАСА. Конечно, София не могла видеть невидимые линии, но могла видеть частицы пыли, плавающие по этим линиям. И структура магнитного поля заставила все частицы находиться в одном направлении. Эти выровненные частицы, в свою очередь, поляризовали инфракрасный свет, проходящий сквозь пыль — почти так же, как солнечные очки могут поляризовать проходящий через них свет — позволяя исследователям выяснить, где были линии и какое направление они указывали.
Астрономы, не участвовавшие в исследовании, сказали, что измерение линий магнитного поля было захватывающим, но скептически относились к тому, что эти линии полностью учитывают спокойное состояние черной дыры. (Каждый из них также отметил, что трудно полностью оценить работу до публикации статьи.)
Эрин Боннинг, астрофизик и исследователь черных дыр в Университете Эмори, которая не участвовала в работе SOFIA, указала, что изображение линий магнитного поля имеет ширину около 10 световых лет, где 1 световой год равен примерно 5,9 трлн. миль (9,5 триллиона километров). Это гораздо шире, чем Стрелец А * — объект, который вписался бы в нашу солнечную систему — и поэтому слишком велик, чтобы захватывать детали в непосредственной близости от черной дыры. По ее словам, в более узком и более близком регионе произойдут самые важные события, выбивающие материал в черную дыру — или удерживающие материал в ожидании этого.
«Пресс–релиз, кажется, предполагает, что магнитное поле направляет материал на орбиту, который «минует» черную дыру. Это было бы правдоподобным объяснением отсутствия сильной аккреции на Sgr A *», — написал Боннинг в электронном письме Live Science.
Однако, указала она, вам не обязательно ожидаеть, что материал упадет в черную дыру даже без магнитного поля. Большинству сверхмассивных черных дыр не удается поглотить столько материала — возможно, из–за того, что большая часть его накапливается в аккреционном диске, вращающемся вокруг темного космического зверя, — и который остается довольно тихим.
«Вы можете думать об этом так: как масса, Sgr A *, это физически * крошечная * цель в астрономических масштабах. Чтобы заставить вещество упасть в окрестности горизонта событий, оно должно двигаться более или менее прямо к нему ", сказала Боннинг.
По ее словам, это чаще всего происходит в галактиках, которые недавно подверглись насильственным слияниям. Но Млечный Путь не подвергался такому недавнему слиянию.
«Если вы структурировали магнитные поля в световых годах от черной дыры, достаточно сильными, чтобы направлять движение газа, возможно, это дополнительный механизм, предотвращающий попадание вещества в галактические центры», — сказала Боннинг.
Но это не значит, что магнитное поле является основным механизмом, обеспечивающим спокойствие черной дыры.
Мисти Бенц, астрофизик из Университета штата Джорджия, которая также не участвовала в исследовании, отметила, что даже если магнитные поля играют важную роль в сохранении Стрельца А * тихим, это не означает, что подобные силы действуют вокруг тихого сверхмассива черные дыры в других галактиках.
«Наша галактика немного особенная, потому что наше расположение внутри нее означает, что мы можем детально изучить многие свойства и регионы изнутри», — сказала она. «Другие галактики, однако, как правило, слишком далеки, чтобы достичь того же уровня разрешения и детализации, особенно когда мы говорим о людной среде в их галактических центрах».
И то, что верно в Млечном Пути, может быть не так в других местах.
«Может быть множество разных причин, по которым другие черные дыры не питаются, включая ударные волны и ветры от взрывов сверхновых, которые выталкивают газ из центра галактики, или просто может быть полное отсутствие газа в центре галактики», сказала Бенц.
Симеон Бёрд, астрофизик из Калифорнийского университета в Риверсайде, который также не принимал участия в исследовании, сказал Live Science, что «магнитные поля, безусловно, могут помочь объяснить, почему одни чёрные дыры спокойны, а другие активны», но, как отметил Бенц «Все остальные сверхмассивные черные дыры находятся намного дальше, поэтому измерить магнитные поля вокруг них нелегко».
Как и Бенц, Берд интересуется другими объяснениями того, почему черные дыры затихают. [5 причин, по которым мы можем жить в мультивселенной]
«Другая возможность, которая может помочь сохранить черные дыры в "неподвижном" состоянии, заключается в том, что во время активной фазы черная дыра нагревает газ вокруг нее до такой степени, что он полностью разрушается», — сказал он. «Если черная дыра очень активна, энергия черной дыры может полностью удалить газ, выбросить его из галактики».
И как только это произойдет, эта черная дыра, скорее всего, затихнет.
Тем не менее, несмотря на некоторый скептицизм в отношении того, что линии магнитного поля могут полностью объяснить, почему Стрелец А * такой тихий — или что другие сверхмассивные черные дыры молчат по той же причине — Боннинг, Бенц и Берд назвали исследование важным, заявив, что оно предлагает астрономам новые ключи к раскрытию тайн сверхмассивного поведения черной дыры.
«Каждое открытие, как и роль магнитных полей вокруг Стрельца А *, помогает обеспечить совмещение одной части головоломки с другими, и с достаточным количеством частей головоломки мы можем надеяться понять жизненные циклы галактик и черные дыры, которые они содержат», — сказал Бенц.
Написал mku на cosmos.d3.ru / комментировать