Астрономы впервые измерили силу магнитного поля у края черной дыры - «Космос»

© ESA/ATG medialabЧерная дыра в двойной системе V404 Лебедя

МОСКВА, 8 дек – Новости Дня. Ученые впервые точно измерили силу магнитного поля у самого горизонта событий черной дыры. Оно оказалось неожиданно слабым, что ставит под сомнение почти все общепринятые объяснения природы "плевков" черных дыр, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

Астрономы раскрыли один из секретов рождения "плевков" черных дыр"Мы давно гадали, как возникают джеты — мощнейшие выбросы раскаленной плазмы, которые черная дыра разгоняет до сверхвысоких скоростей. Удивительно низкая сила магнитных полей в их окрестностях накладывает очень серьезные ограничения на теоретические модели, объясняющие их природу. Мы не ожидали этого, и это открытие радикально меняет то, что мы знали о черных дырах", — заявил Стивен Айкенберри (Stephen Eikenberry) из университета Флориды в Гейнсвилле (США).

Сверхмассивные черные дыры есть в центре практически любой галактики. В отличие от черных дыр, возникающих при коллапсе звезд, их масса в несколько миллионов раз больше солнечной. Они периодически поглощают звезды, другие небесные тела и газ, а затем выбрасывают часть захваченной материи в виде джетов — пучков разогретой плазмы, движущихся с околосветовой скоростью.

Как возникают эти пучки, ученые пока не знают. Часть астрофизиков предполагает, что их разгоняет и направляет сильнейшее магнитное поле в диске аккреции – "бублике" из перемолотой материи, окружающей сингулярность. Другие ученые считают, что в этом процессе замешана сама черная дыра или какие-то неизвестные феномены, связанные с ней.

Айкенберри и его коллеги выяснили, что теоретические представления о силе магнитных полей в окрестностях черных дыр в корне неправильны, когда наблюдали за микроквазаром V404 в созвездии Лебедя — миниатюрным аналогом сверхмассивной черной дыры, который обитает в нашей галактике.

"Радиоастрон" открыл новую физику в работе "плевков" черных дыр

Этот микроквазар, удаленный от Земли примерно на восемь тысяч световых лет, представляет собой пару из обычной звезды и небольшой черной дыры диаметром около 40 километров. Черная дыра постоянно "ворует" материю светила, но иногда перетягивает на себя гораздо больше, чем может поглотить, поэтому "давится" и выбрасывает часть материи в виде миниатюрных джетов.

Последний подобный эпизод, как рассказывает Айкенберри, произошел совсем недавно, в середине июня 2015 года, что позволило ученым проследить за тем, как формируется джет, и измерить силу магнитного поля у его "ножки". В этом ученым помогли орбитальный рентгеновский телескоп NuSTAR, обсерватория "Гершель" и несколько наземных инфракрасных и радиотелескопов.

Астрономы впервые увидели "подавившуюся" сверхмассивную черную дыру

Наблюдения позволили астрономам измерить температуру джета и оценить, какую роль в его разогреве играют магнитные поля в окрестностях черной дыры и электроны, взаимодействующие с ними. Как показали расчеты, микроквазар вырабатывает неожиданно слабое магнитное поле – его сила всего в 462 раза больше, чем у поверхности Солнца.

Как объясняет Айкенберри, такая сила примерно в 400 раз меньше, чем предсказанная теоретиками для черных дыр размером с V404. Это означает, что магнитные поля играют гораздо меньшую роль в разогреве материи и формировании джетов, чем считалось, и свидетельствует, что "выплевывать" часть поглощаемой материи черные дыры заставляют какие-то другие механизмы.