Статистический анализ сверхмассивных черных дыр указывает на то, что спин черной дыры может играть роль в создании мощных высокоскоростных струй, взрывающих радиоволны и другое излучение во Вселенной.
Черные дыры поглощают свет и все другие формы излучения, что делает невозможным непосредственное их обнаружение. Но эффекты черных дыр, в частности аккреционные диски, где вещество измельчается и перегревается, когда оно спирально падает в черную дыру, может выделять огромное количество энергии. Аккреционные диски вокруг сверхмассивных черных дыр (черные дыры с массами в миллионы раз больше, чем у Солнца) являются одними из самых ярких объектов во Вселенной. Эти объекты называются «квазизвездными радиоисточниками» или «квазарами», но на самом деле это неправильное название; только около 10% квазаров излучают сильные радиоволны. Теперь мы знаем, что «радио-громкие» квазары возникают, когда часть вещества в аккреционном диске избегает окончательной судьбы попадания в черную дыру и вылетает в пространство в высокоскоростных струях, испускаемых полюсами черной дыры. Но мы все еще не понимаем, почему струи формируются несколько раз, а не в другие времена.
Команда во главе с доктором Андреасом Шульце (Andreas Schulze) в Национальной астрономической обсерватории Японии исследовала возможность того, что вращение сверхмассивной черной дыры может сыграть определенную роль в определении того, формируются ли скоростные струи. Поскольку черные дыры не могут наблюдаться напрямую, команда Шульце вместо этого измеряет выбросы от ионов кислорода [O III] вокруг черной дыры и аккреционного диска для определения радиационной эффективности; т. е. сколько энергии выделяется, когда они впадают в черную дыру. Из радиационной эффективности они смогли рассчитать вращение черной дыры в центре.
Анализируя почти 8000 квазаров от Sloan Digital Sky Survey (проект широкомасштабного исследования многоспектральных изображений и спектров красного смещения звёзд и галактик при помощи 2,5-метрового широкоугольного телескопа в обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико), команда Шульце обнаружила, что в среднем выбросы кислорода O III в 1,5 раза сильнее в радиогромких квазарах, чем в радиотихих квазарах. Это означает, что спин является важным фактором генерации струй.
Шульц предостерегает: «Наш подход, как и другие, опирается на ряд ключевых предположений. Наши результаты, конечно же, не означают, что вращение должно быть единственным фактором для дифференциации радио-громких и радиотихих квазаров. Однако результаты говорят о том, что мы не должны рассчитывать на то, что для теории вращения игра закончилась. Это может определять громкость этих далеких аккрецирующих монстров»..
Эти результаты были опубликованы как «Свидетельство наибыстрейшего вращения черной дыры в радио-громких квазарах» Шульце и др. в Astrophysical Journal в ноябре 2017 года.
Источник: phys.org
