Мощность струй плазмы черной дыры Cygnus X-1 впервые измерили: она равна 10 000 солнц

Даже самые мощные выбросы черных дыр могут отклоняться поддавлением обычного звездного ветра. Международная группа астрономов впервыесмогла измерить мгновенную мощность джетов (струй плазмы), вырывающихся изчерной дыры в системе Лебедь Х-1 (Cygnus X-1), и доказала, что их поведениеформируется под воздействием звезды-компаньона. Результаты работы опубликованыв журнале Nature Astronomy.

Система Лебедь Х-1 состоит из черной дыры (массой около 21массы Солнца) и сверхгигантской звезды, которая в 40 раз массивнее нашегосветила. На протяжении 20 000 лет черная дыра поглощает материю этой звезды.Часть падающего газа преодолевает горизонт событий, а часть — выбрасываетсянаружу в виде джетов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света.Энергия этих струй распространяется на расстояние до 16 световых лет.

Долгое время физики не могли измерить точную мощность этихвыбросов. Используя сеть радиотелескопов, расположенных на расстоянии тысячкилометров друг от друга (аналогично технологии Event Horizon Telescope),ученые получили изображения системы со сверхвысоким разрешением. Наблюдения показали, что звездный ветер от сверхгиганта(поток частиц, летящих со скоростью в три раза выше солнечного ветра) обладаетдостаточной плотностью, чтобы физически сгибать и отклонять джеты черной дыры.По мере того как черная дыра совершает оборот вокруг звезды за 5,6 дня, струиплазмы постоянно меняют направление. Смоделировав этот «космический танец»,исследователи впервые вычислили мгновенную мощность джетов — она эквивалентнаэнергии 10 000 солнц.

Это открытие дает астрофизикам новый инструмент дляпонимания эволюции Вселенной. Измеряя скорость поглощения материи (порентгеновскому излучению) и сопоставляя ее с энергией, уносимой джетами, ученыемогут точнее рассчитать «энергетический бюджет» черных дыр. Эти данныенеобходимы для корректировки компьютерных симуляций, описывающих, каксверхмассивные черные дыры формируют структуру целых галактик.

Источник:ScienceAlert