Астрономы впервые увидели, как вспышка черной дыры породила ветра в пятую часть скорости света
В результате невиданного ранее космического события, связанного со сверхмассивной черной дырой, астрономы зафиксировали мощнейшую вспышку рентгеновского излучения, которая спровоцировала выброс ультрабыстрых ветров в космическое пространство. Эти ветра, движущиеся со скоростью, равной одной пятой скорости света, были зарегистрированы всего через несколько часов после вспышки. Открытие было сделано с помощью космических обсерваторий Европейского космического агентства XMM-Newton и миссии XRISM, что позволило в реальном времени наблюдать экстремальную цепную реакцию в недрах активной галактики.
Явление произошло в галактике NGC 3783, спиральной звездной системе, в центре которой находится черная дыра массой в 30 миллионов солнц. После яркой рентгеновской вспышки, быстро угасшей, последовал стремительный выброс вещества. Руководитель исследования Лии Гу отметила, что ученые впервые наблюдали, как черная дыра порождает ветра с такой невероятной скоростью буквально за один день. Это дало наиболее четкое на сегодняшний день представление о том, как жестокие вспышки запускают мощные оттоки материи.
Черная дыра в NGC 3783 расположена в активном галактическом ядре — хаотической области, где вещество закручивается в аккреционный диск, магнитные поля разрываются и скручиваются, а струи высокоэнергетических частиц вырываются наружу. Исследователи полагают, что катализатором взрыва послужило внезапное «распутывание» запутанного магнитного поля ядра, высвободившего колоссальную энергию по аналогии с солнечной вспышкой, но в миллионы раз более мощную. В момент этого магнитного пересоединения вещество было выброшено с релятивистской скоростью.
Удивительно, но механизм формирования этих ветров оказался схож с процессами, вызывающими мощные выбросы корональной массы на Солнце. Подобный солнечный выброс, хотя и со скоростью, составляющей лишь малую долю от скорости черной дыры, наблюдался, например, 11 ноября. Это сходство, как отмечают ученые, делает природу сверхмассивных черных дыр менее загадочной и более понятной, демонстрируя универсальность некоторых физических законов.
Изучение таких ветров крайне важно для космологии, поскольку они регулируют звездообразование и влияют на эволюцию целых галактик. Обнаружение явления стало возможным благодаря совместной работе двух телескопов: XMM-Newton отслеживал динамику вспышки и измерил силу ветра, а инструмент Resolve на борту XRISM зафиксировал скорость, структуру и механизм запуска выброшенного вещества. Это открытие не только демонстрирует успех международного сотрудничества в астрофизике, но и намекает на то, что физика высоких энергий может работать во Вселенной удивительно знакомыми нам способами.