Чорні діри є найзагадковішими об’єктами у Всесвіті з особливостями, які звучать так, ніби вони взяті прямо з науково-фантастичного фільму.
Чорні діри зоряної маси з масою приблизно 10 сонць, наприклад, виявляють своє існування, поїдаючи матеріали зі своїх супутників. У деяких випадках надмасивні чорні діри накопичуються в центрі деяких галактик, утворюючи яскраві компактні області, відомі як квазари, маси яких дорівнюють мільйонам або мільярдам мас нашого Сонця. Підмножина акреційних чорних дір зіркової маси , які можуть запускати струмені сильно намагніченої плазми, називаються мікроквазарами.
Міжнародна група вчених, включаючи астрофізика UNLV Бінга Чжана, повідомляє в Nature про спеціальну кампанію зі спостереження за галактичним мікроквазаром під назвою GRS 1915+105. Команда виявила особливості системи мікроквазарів, яких ніколи раніше не бачили.
Використовуючи величезний сферичний радіотелескоп із п’ятистою апертурою (FAST) у Китаї, астрономи вперше виявили сигнал квазіперіодичних коливань (QPO) у радіодіапазоні в будь-якій системі мікроквазарів. QPO – це явище, яке астрономи використовують, щоб зрозуміти, як функціонують зоряні системи, такі як чорні діри. Хоча QPO спостерігалися в рентгенівських променях мікроквазарів, їх присутність поза цим контекстом — як частина радіовипромінювання системи — є унікальною.
«Особливий сигнал QPO має приблизний період 0,2 секунди або частоту близько 5 герц», — сказав Вей Ван, професор Уханьського університету Китаю, який очолював групу, яка зробила відкриття. «Такий сигнал існує не завжди і з’являється лише за особливих фізичних умов. Нашій команді пощастило зловити сигнал двічі — у січні 2021 року та червні 2022 року відповідно».
За словами Чжана з UNLV, директора Центру астрофізики Невади та одного з відповідних авторів дослідження, ця унікальна особливість може стати першим доказом активності «струменя», запущеного чорною дірою галактичної зоряної маси. За певних умов деякі подвійні системи чорних дір запускають струмінь — суміш паралельних пучків зарядженої матерії та магнітного поля, яке рухається зі швидкістю, що наближається до швидкості світла.
«У системах акреційних чорних дір рентгенівське випромінювання зазвичай досліджує акреційний диск навколо чорної діри, тоді як радіовипромінювання зазвичай досліджує струмінь, що випускається з диска та чорної діри», — сказав Чжан. «Докладний механізм індукування часової модуляції в релятивістському струмені не визначений, але один із можливих механізмів полягав би в тому, що струмінь лежить в основі прецесії, що означає, що напрямок струменя регулярно вказує в різних напрямках і повертається до початкового напрямку приблизно кожні 0,2 секунд.”
Чжан сказав, що розбіжність між віссю обертання чорної діри та її акреційним диском (надзвичайно гарячі яскраві обертові гази, що оточують чорну діру) може спричинити цей ефект, який є природним наслідком перетягування простору-часу поблизу чорної діри, що швидко обертається. .
«Однак існують інші можливості, і продовження спостережень за цим та іншими джерелами галактичного мікроквазара дасть більше підказок для розуміння цих таємничих сигналів QPO», — сказав Чжан. Джерело