Группа астрофизиков из Канады, Германии, Испании, Великобритании и Соединенных Штатов Америки изучила космический ветер, который производится активным ядром галактики IRAS 13224-3809. Принято считать, что в этой галактике находится сверхмассивная черная дыра, которая расчищает от материи окружающее пространство.
Ученые достаточно хорошо изучили механизм испускания активными ядрами галактик рентгеновских лучей, но в то же время, им до сих пор не удалось понять геометрию короны, где возникает это излучение. В новом исследовании ученые предприняли попытку проанализировать отражение рентгеновского излучения целью выяснения устройства внутреннего края аккреционного диска, который образован материей, вращающейся вокруг черной дыры.
Галактика IRAS 13224-3809 является сейфертовской звездной системой I-го типа (с узкими запрещенными и широкими разрешенными спектральными линиями), красное смещение которой Z=0,0658. Подобные системы характеризуются релятивистскими выбросами из аккреционного диска газа в активном ядре галактики вокруг черной дыры. Данная галактика наиболее активна в диапазоне рентгеновского излучения. Наблюдения за ней велись при помощи космических телескопов NuSTAR и XMM-Newton.
По словам ученых, сейфертовские галактики очень напоминают квазары, которые являются одними из наиболее ярких объектов во Вселенной. Разница состоит лишь в контрасте, который определяется как соотношение светимости активного ядра галактики к светимости галактики в целом. В сейфертовской галактике контраст равен примерно 20 процентов, а для квазаров контраст достигает 90 процентов.
Астрофизики достаточно хорошо изучили галактику IRAS 13224-3809 и знают, что она является источником сильного релятивистского излучения. Это характерно для сейфертовской галактики I-го типа. Возникновение флуоресцентного свечения обусловлено возбуждением рентгеновскими лучами атомов материи, при котором электроны переводятся на более высокие энергетически уровни. После этого система затухает, испуская фотоны, частота которых соответствует разнице между энергиями между основным и возбужденным состояниями электронов в атомах.
Благодаря этому возможно провести элементарный анализ излучающей материи. Астрофизики проводили наблюдения за линиями испускания железа, а также характерный комптоновский горб в спектрах. Спектроскопия излучения, которое отражено от плоскости внутреннего края аккреционого диска, свидетельствует о высокой степени изгиба светового излучения в пределах горизонта событий черной дыры, то есть, является эффектом общей теории относительности.
За счет изучения рентгеновского отражения, а также задержки между отраженным и непрерывным излучением, ученые получили информацию о том, как устроен внутренний край аккреционного диска. В то же время, яркость активного ядра галактики определяется материей, которая попадает в него из окружающего пространства, а скорость поглощения акреционным диском материи определяется яркостью галактического ядра. Это является типичным примером петли обратной связи, при помощи которой сверхмассивные черные дыры, которые расположены в активных центрах, могут регулировать рост галактик. И космические ветры являются главным средством этого.
За счет оттока газовой материи в виде космического ветра в межзвездную среду высвобождается большое количество энергии. Таким образом пространство, окружающее активное ядро галактики, очищается. Скорость космического ветра достигает десятком тысяч километров в секунду, а для галактики IRAS 13224-3809 составляет 71 тысячу километров в секунду или 0,236 скорости света в вакууме. При этом потоки частиц распространяются на сотни гравитационных радиусов от черной дыры.
Регистрация рентгеноспектральных сигнатур ветра происходит одновременно на детекторах высоких и низких энергий. Это, согласно предположениям исследователей, может свидетельствовать о существовании единого ионизированного оттока, который связан с высоко- и низкоэнергетическими линиями поглощения. Исследования, таким образом, показали, что для пространства, которое окружает сверхмассивную черную дыру, решающее значение имеют два фактора – рентгеновское излучение и космический ветер.
Кроме того, это дает возможность отследить те аккреционные процессы, которые происходят на разных расстояниях от черной дыры – рентгеновское излучение нескольких гравитационных радиусов черной дыры, дополнительно ионизирующее ветер, который распространяется от объекта на сотни гравитационных радиусов.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
