Черные дыры не всегда окутаны тьмой. Астрономы замечали мощные вспышки света, вырывающиеся из окрестностей горизонта событий сверхмассивной черной дыры, включая черную дыру, лежащую в ядре нашей Галактики. Однако до настоящего времени ученые не могли идентифицировать точную причину возникновения этих вспышек, лишь понимая, что вспышки каким-то образом связаны с магнитными полями.
Используя компьютерное моделирование с беспрецедентно высоким разрешением, физики смогли разрешить эту проблему. Как выяснилось в ходе проведенного исследования, вспышки возникают за счет энергии, выделяемой в окрестностях горизонта событий черной дыры в результате протекания процесса магнитного пересоединения.
Это новое моделирование, проведенное с использованием нескольких мощнейших в мире суперкомпьютеров, показывает, что взаимодействия между магнитным полем и материалом, падающим в гравитационное жерло черной дыры, приводят к сжатию поля, выпрямлению магнитных линий, их разлому и пересоединению. Выделившаяся в результате протекания этого процесса магнитная энергия разгоняет частицы раскаленной плазмы до скоростей, близких к скорости света, и эти частицы летят далее либо в направлении черной дыры, либо в противоположную сторону, в космос. Затем эти частицы могут напрямую излучать часть своей кинетической энергии в форме фотонов и сообщать близлежащим фотонам дополнительную энергию. Такие высокоэнергетические фотоны обусловливают таинственные вспышки, наблюдаемые на черных дырах.
В этой модели диск, состоящий из прежде падавшего на черную дыру материала, выталкивается наружу под действием вспышек, в результате чего вокруг горизонта событий образуется зона пониженной плотности. Такая «расчистка» позволяет астрономам наблюдать за процессами, происходящими в непосредственных окрестностях горизонта событий черной дыры, пояснили авторы.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters; первый автор Б. Рипперда (B. Ripperda).
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220207132735
Обозрение "Terra & Comp".
