Меню

Учёных озадачила странная пульсация в Млечном Пути

Остается загадкой, каким образом чёрная дыра влияет на пульсацию облака в гамма-диапазоне, будучи удалённой от него на 100 световых лет.

Астрономы обнаружили загадочное сердцебиение гамма-излучения, исходящее от облака космического газа. Незаметное облако в созвездии Орла бьется в ритме прецессирующей соседней черной дыры, что указывает на связь между двумя объектами, сообщается в журнале Nature Astronomy. Остается загадкой, каким образом черная дыра влияет на пульсацию облака в гамма-диапазоне, будучи удаленной от него на 100 световых лет.

Как черная дыра влияет на звезды на расстоянии 100 световых лет от них?

Исследовательская группа, в которую вошли ученые из Германии, Испании, Китая и США, тщательно проанализировала данные за более чем десятилетний период, полученные с космического гамма-телескопа NASA «Fermi» и посвященные исследованию так называемого микроквазара. Система, известная как SS 433, расположена примерно в Млечном Пути в 15 000 световых лет от Земли и состоит из гигантской звезды, масса которой примерно в 30 раз превышает массу Солнца, и черной дыры с массой от 10 до 20 солнечных. Два объекта вращаются вокруг друг друга с периодом 13 дней, пока черная дыра высасывает вещество из гигантской звезды.

«Звездный материал накапливается в аккреционном диске перед тем, как упасть в черную дыру, как вода в водовороте над сливом ванны. Однако часть этого вещества не падает в канализацию, а выстреливает на высокой скорости двумя узкими струями в противоположных направлениях выше и ниже вращающегося диска», – объясняет ведущий автор исследования Цзянь Ли, научный сотрудник DESY (Германия).

Система SS 433

Описанная ситуация знакома по квазарам, активным галактикам с чудовищными центральными черными дырами массой в миллионы солнечных, которые выбрасывают в космос струи на десятки тысяч световых лет. Поскольку система SS 433 выглядит как уменьшенная версия этих квазаров, ее окрестили микроквазаром. Как и в случае с далекими галактиками, в системе SS 433 высокоскоростные частицы и сверхсильные магнитные поля в джетах производят рентгеновское и гамма-излучение.

«Аккреционный диск не лежит точно в плоскости орбиты двух объектов. Он прецессирует или качается, как волчок, установленный под наклоном на столе. Как следствие, две струи по спирали уходят в окружающее пространство, а не просто образуют прямую линию», – говорит соавтор исследования Диего Торрес, профессор Института космических наук (IEEC-CSIC, Испания).

Прецессия джетов черной дыры длится около 162 суток. Тщательный анализ выявил гамма-сигнал с таким же периодом из непримечательного газового уплотнения Fermi J1913 + 0515, относительно удаленного от струй микроквазара.

«Обнаружение такой недвусмысленной связи по времени, примерно в 100 световых годах от микроквазара, даже не вдоль направления джетов, столь же неожиданно, как и удивительно. Но как черная дыра может приводить в действие сердцебиение газового облака, пока неясно», – сообщает Цзянь Ли.

Странное сердцебиение галактики

Прямое периодическое освещение газа струей маловероятно. Альтернатива, которую исследовала команда, основана на ударе быстрых протонов (ядер атомов водорода), образующихся на концах струй или около черной дыры, и направляемых в облако, где эти субатомные частицы попадают в газ и производят гамма-излучение. Протоны также могут быть частью оттока быстрых частиц от края аккреционного диска. Всякий раз, когда этот поток попадает в облако газа, оно загорается гамма-лучами, что объясняет его странное сердцебиение.

Астрономы отмечают, что потребуются дальнейшие наблюдения, а также теоретическая работа, чтобы полностью необычныю гамма-пульсацию этой уникальной системы.

«SS 433 продолжает удивлять наблюдателей и теоретиков на всех частотах электромагнитного спектра. Эта система на долгие годы станет испытательной площадкой для наших идей о возникновении и распространении космических лучей вокруг микроквазаров», – заключили авторы исследования.
Добавил:Alter Science Дата:2020-08-18 Раздел:Астрономия