Астрономы обнаружили необычные огромные кольца вокруг черной дыры

Астрономы обнаружили необычные огромные кольца вокруг черной дыры Наука

Это изображение представляет собой впечатляющий набор колец вокруг черной дыры, сделанный с помощью рентгеновской обсерватории НАСА Чандра и обсерватории Нила Герелса Свифта.

Рентгеновские изображения гигантских колец раскрывают информацию о пыли, находящейся в нашей галактике, с использованием того же принципа, что и рентгеновские снимки в кабинетах врачей и аэропортах.

Черная дыра является частью двойной системы под названием V404 Cygni, расположенной примерно в 7 800 световых годах от Земли. Черная дыра активно вытягивает материал от звезды-компаньона — с массой примерно в половину массы Солнца — в диск вокруг невидимого объекта. Этот материал светится в рентгеновских лучах, поэтому астрономы называют эти системы «рентгеновскими двойными».

5 июня 2015 года Свифт обнаружил вспышку рентгеновских лучей от V404 Cygni. Взрыв создал высокоэнергетические кольца из-за явления, известного как световое эхо. Вместо звуковых волн, отражающихся от стены каньона, световое эхо вокруг V404 Cygni возникло, когда вспышка рентгеновских лучей из системы черной дыры отразилась от пылевых облаков между V404 Cygni и Землей. Космическая пыль не похожа на бытовую пыль, а больше похожа на дым и состоит из крошечных твердых частиц.

Группа исследователей под руководством Себастьяна Хайнца из Висконсинского университета в Мэдисоне проанализировала 50 наблюдений системы Swift, сделанных в 2015 году в период с 30 июня по 25 августа, и наблюдения Чандры, сделанные 11 и 25 июля 2015 года. Это было такое яркое событие. что операторы Chandra намеренно поместили V404 Cygni между детекторами, чтобы еще одна яркая вспышка не повредила прибор.

Кольца рассказывают астрономам не только о поведении черной дыры, но и о ландшафте между V404 Cygni и Землей. Например, диаметр колец в рентгеновских лучах показывает расстояния до промежуточных пылевых облаков, от которых рикошетировал свет. Если облако находится ближе к Земле, кольцо кажется больше, и наоборот. Световые эхо выглядят как узкие кольца, а не как широкие кольца или ореолы, потому что вспышка рентгеновского излучения длилась относительно короткий период времени.

Исследователи также использовали кольца, чтобы исследовать свойства самих пылевых облаков. Они сравнили рентгеновские спектры, то есть яркость рентгеновских лучей в диапазоне длин волн, с компьютерными моделями пыли разного состава. Различный состав пыли приведет к различному количеству поглощаемых рентгеновских лучей с более низкой энергией, и их нельзя будет обнаружить с помощью Chandra. Это аналогично тому, как разные части нашего тела или багажа поглощают разное количество рентгеновских лучей, что дает информацию об их структуре и составе.

Команда определила, что пыль, скорее всего, содержит смесь зерен графита и силиката. Кроме того, анализируя внутренние кольца с помощью Чандры, они обнаружили, что плотность пылевых облаков не одинакова во всех направлениях. Предыдущие исследования предполагали, что это не так.

ОмскПресс