Международная группа астрономов зафиксировала редкое событие в окрестностях сверхмассивной черной дыры NGC 3783: внезапный выброс вещества со скоростью до 20% скорости света (около 60 000 км/с). В течение десяти дней, преимущественно с помощью космического телескопа XRISM, ученые наблюдали, как этот поток формируется и разгоняется, сообщает Нидерландский институт космических исследований SRON.
Ранее подобные оттоки обычно связывали с мощным излучением и нагревом вещества у черной дыры. Однако в данном случае наиболее вероятным механизмом оказалось резкое изменение магнитного поля — процесс, аналогичный выбросам корональной массы на Солнце, которые вызывают крупные вспышки. Только в окрестностях черной дыры такие «всплески» могут быть в десятки миллиардов раз мощнее солнечных.
Астрономам впервые удалось однозначно зафиксировать высокоскоростной выброс, ускоряющийся прямо во время рентгеновской вспышки, да еще и в рамках самого продолжительного непрерывного наблюдения. За время наблюдения были заметны колебания яркости рентгеновского излучения выброс газа оказался синхронен с хорошо известной для черных дыр рентгеновской вспышкой.
Общие наблюдения
Уникальность события состоит в том, что единомоментно из аккреционного диска — вращающейся вокруг черной дыры материи — был выброшен газ с рекордной скоростью. По оценкам, он вырвался из области на расстоянии около 50 диаметров самой черной дыры. В этой турбулентной области гравитационные и магнитные силы взаимодействуют экстремальным образом.
Авторы связывают это с магнитным пересоединением — внезапной перестройкой конфигурации магнитных полей с выделением колоссальной энергии.
«Это уникальная возможность изучить механизм запуска сверхбыстрых оттоков», — говорит Лийи Гу, ведущий автор работы, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics.
Результаты помогают лучше понять, как черные дыры не только поглощают материю, но и при определенных условиях выбрасывают ее обратно в космос. Подобная «обратная связь» между черной дырой и окружающим газом может существенно влиять на эволюцию галактик, звездообразование и структуру межзвездной среды.
Открытие стало возможным благодаря крупной международной кооперации: за NGC 3783 одновременно следили семь космических обсерваторий — XRISM, XMM-Newton, NuSTAR, Hubble, Chandra, Swift и NICER.