Магнітне поле, що оточує надмасивну чорну діру в центрі Чумацького Шляху, спостерігали вперше. Астрономи використовують Телескоп подій Horizon (EHT) були здивовані впорядкованою природою поля, яке існує в надзвичайно жорстокому середовищі навколо чорної діри Стрілець A*. Дослідження може привести до кращого розуміння вирішальної ролі, яку відіграє магнітне поле в тому, як чорна діра харчується навколишньою речовиною.

Це другий раз, коли EHT спостерігає магнітне поле надмасивної чорної діри. У 2021 році він виявив поле чорної діри в центрі галактики Мессьє 87 (M87).

Вважається, що надмасивні чорні діри оточені плазмою, яка обертається в гравітаційну безодню. Це створює потужне магнітне поле, яке потім може взаємодіяти з матеріалом, що падає. Цей прискорювальний матеріал випромінює велику кількість випромінювання, включаючи радіохвилі, поляризовані місцевим магнітним полем.

Глобальна мережа

EHT — це глобальна мережа радіотелескопів, які можуть вимірювати цю поляризацію та, таким чином, складати карту магнітного поля, що оточує чорну діру.

Стрілець A* важить приблизно 6.6 мільйонів сонячних мас, що в тисячу разів менше, ніж гігантська M87. Незважаючи на таку величезну різницю, астрономи EHT були здивовані подібністю магнітних полів двох об’єктів.

«Ми очікували знайти ознаки магнітного поля просто тому, що знаємо, що Стрілець A* все ще живиться, але дуже повільно», — говорить Зірі Юнсі Університетського коледжу Лондона, який є членом команди EHT. «Ми не очікували, що картина поляризації буде настільки схожа за морфологією на M87».

Очікується, що всі надмасивні чорні діри, які накопичують матерію, матимуть магнітне поле, вбудоване в їхні акреційні диски. Поле закріплюється в плазмі відразу за горизонтом подій і потім посилюється обертанням чорної діри. Чорна діра M87 дуже активна з великим акреційним диском плазми порівняно зі Стрільцем A*.

Контроль потоку

Магнітні поля обох об’єктів мають лінії магнітного поля у вихрових конфігураціях (див. малюнок). Чим ближче лінії розташовані одна до одної, тим сильніше й організованіше магнітне поле. Юнсі оцінює, що напруженість магнітного поля Стрільця A* на одному рівні з напруженістю магніту на холодильник. Хоча це може здатися незначним, він достатньо сильний, щоб вплинути на приплив плазми, що накопичується, тим самим допомагаючи контролювати живлення чорної діри.

Очевидна подібність у структурах двох магнітних полів змусила деяких астрономів задуматися про інші можливі подібності.

Чорна діра M87 примітна своїм релятивістським струменем. Це щільно колімований пучок частинок, які змітаються з акреційного диска магнітним полем і прискорюються назовні до швидкості, близької до швидкості світла. Один струмінь видно вздовж осі обертання об’єкта, а інший, можливо, тягнеться в протилежному напрямку.

Враховуючи подібність магнітної структури, цілком можливо, що Стрілець A* також може мати релятивістські струмені, які досі залишалися непоміченими.

Таємничі бульбашки

Дійсно, такі струмені можуть бути джерелом таємничих бульбашок Фермі Чумацького Шляху. Це два величезні шлейфи заряджених частинок, які піднімаються на 25,000 XNUMX світлових років над і під площиною галактики. За оцінками, їм лише кілька мільйонів років, вони походять із галактичного центру, але їхня причина невідома.

Однак Юнсі зазначає, що струмінь сильно колімований, тоді як бульбашки Фермі охоплюють ширшу область і майже схожі на вибух. І хоча він вважає схожість між двома чорними дірами «цікавою», Юнсі розповідає Світ фізики його скептицизм щодо того, що чорна діра нашої галактики має струмінь.

«Можна взяти сміливість і перебільшити це, сказати, що, можливо, це доказ того, що реактивний літак міг існувати», — каже він. «Або може статися, що в майбутньому нам знадобляться кращі дані з вищою роздільною здатністю, і, можливо, ми побачимо, що картина поляризації трохи зміниться».

Швидкі зміни

M87 знаходиться на відстані 53 мільйонів світлових років від нас, і її акреційний диск чорної діри величезний, тому ці два фактори означають, що ми не бачимо, як вона сильно змінюється протягом короткого проміжку часу. Стрілець A* знаходиться набагато ближче до нас на відстані приблизно 26,000 XNUMX світлових років, і його набагато менший акреційний диск означає, що EHT може бачити зміни акреційного диска протягом хвилин і годин.

Таким чином, перше зображення Стрільця A* (яскравість, а не поляризація), опубліковане в 2022 році, було усередненим за часом зображенням чорної діри, і Юнсі зазначає, що це могло бути просто збігом, що усереднене за часом зображення чорної діри магнітне поле виглядає схожим на M87, тобто пошуки реактивних літаків можуть бути марними.

«Стрілець A* змінюється дуже швидко, тому в структурі, яку видно на зображенні, набагато більше невизначеності», — каже Юнсі. «Нам потрібен довгостроковий моніторинг, тому що те, на що ми зараз дивимось, може бути просто випадковістю, яка випадково виглядає як M87, і насправді це не репрезентативний загальний усереднений стан. Цілком можливо, що цей імідж сильно зміниться в найближчі кілька років».

Якщо дозволяє погода, EHT спостерігає за Стрільцем A* щороку, востаннє цього квітня. Він також продовжує стежити за чорною дірою M87 і намагається виявити надмасивні чорні діри в інших галактиках. Чим більше чорних дір буде спостерігатися, тим більше ми будемо знати, чи дійсно чорна діра Стрільця A* і M87 є типовими прикладами.

Спостереження описані у двох статтях у Листи астрофізичних журналів. Один папір охоплює вимірювання поляризації а інший описує їхні наслідки.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Додайте собі сили. Доступ тут.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• ПлатонЕСГ. вуглець, CleanTech, Енергія, Навколишнє середовище, Сонячна, Поводження з відходами. Доступ тут.
• PlatoHealth. Розвідка про біотехнології та клінічні випробування. Доступ тут.
• джерело: https://physicsworld.com/a/milky-ways-supermassive-black-hole-has-a-surprising-magnetic-personality/