Вчені вперше розкрили форму корони чорної діри

Якщо вам пощастило спостерігати повне затемнення, ви обов’язково запам’ятаєте ореол яскравого світла навколо Місяця під час повного затемнення. Вона відома як корона, і це дифузна зовнішня атмосфера Сонця. Хоча воно настільки тонке, що ми б вважали його вакуумом на Землі, воно має температуру в мільйони градусів, тому його видно під час повного затемнення.

Відповідно до нашого розуміння динаміки чорних дір, чорні діри також повинні мати корону. І, як і корону Сонця, її зазвичай важко спостерігати. Тепер дослідження в The Astrophysical Journal показало цей невловимий регіон. Для активної чорної діри прийнято вважати, що навколо чорної діри є тор із газу та пилу у формі бублика, в якому є акреційний диск нагрітого матеріалу, вирівняний уздовж площини обертання чорної діри.

З полярних областей чорної діри витікають струмені іонізованого газу, що летять зі швидкістю майже світла.

Ця модель могла б пояснити різні типи активних галактичних ядер (AGN), які ми спостерігаємо, оскільки орієнтація чорної діри відносно нас змінює зовнішній вигляд AGN. Згідно з моделлю, внутрішня область акреційного диска повинна бути перегрітою областю з щільністю, близькою до вакууму, яка тече в чорну діру.

Це корона, як у Сонця, але замість мільйонів градусів її температура становить мільярди градусів. Але оскільки він дуже розсіяний, його світло перекривається світлом акреційного диска. У цьому новому дослідженні команда використала прийом, подібний до спостереження за короною Сонця під час повного затемнення.

Орієнтація чорної діри відносно нас означає, що для деяких чорних дір тор газу та пилу закриває наш погляд на область акреційного диска, тоді як для інших чорних дір ми можемо бачити диск безпосередньо.

Вони відомі як затемнені та незатемнені чорні діри. Затуманені чорні діри схожі на затемнене Сонце, оскільки світло акреційного диска закрито від зору. На жаль, корона чорної діри також. Але корона настільки гаряча, що випромінює рентгенівське випромінювання надзвичайно високої енергії. Ці рентгенівські промені можуть розсіювати матеріал у торі та відбиватися на нашу лінію сайту.

Використовуючи дані дослідника рентгенівської поляриметрії NASA (IPXE), команда зібрала дані про десяток затемнених чорних дір, у тому числі Cygnus X-1 та X-3 у Чумацькому Шляху та LMG X-1 та X-3 у Чумацькому Шляху. Велика Магелланова Хмара. Вони не тільки змогли спостерігати розсіяне рентгенівське випромінювання від корон цих чорних дір, вони також змогли виявити закономірність серед них.

Виходячи з даних, корона оточує чорну діру в диску, схожому на акреційний диск, а не оточує чорну діру в сфері, подібній до корони Сонця. Такі дослідження допоможуть астрономам вдосконалити наші моделі чорних дір. Це також допоможе нам краще зрозуміти, як чорні діри споживають матерію та живлять AGN, які ми спостерігаємо у далеких галактиках.