Измерения «черной дыры с сердцебиением» миссии IXPE ставят под сомнение современные теории
На этой иллюстрации, изображающей вещество, вращающееся вокруг черной дыры, выделяется особая структура, называемая «короной», которая ярко светится в рентгеновском диапазоне. Здесь корона показана как фиолетовое свечение над аккреционным диском, частично проникая внутрь его внутренней границы. Материал во внутренней части диска невероятно горяч и должен светиться ослепительным сине-белым светом, но здесь его яркость уменьшена для контраста с короной. Фиолетовый цвет условен и символизирует рентгеновское излучение, невидимое для человеческого глаза. Искривление диска реалистично отображает, как мощная гравитация черной дыры действует как оптическая линза, искажая наше восприятие плоского диска вокруг нее. Автор: NASA/Caltech-IPAC/Robert Hurt
Международная команда астрономов, используя космическую обсерваторию NASA IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), поставила под сомнение современные представления о поведении вещества вблизи черных дыр.
В апреле астрономы зафиксировали степень поляризации в 9,1% для черной дыры IGR J17091-3624. Это значение оказалось значительно выше прогнозируемого теоретическими моделями.
«Черная дыра IGR J17091-3624 уникальна — она пульсирует, подобно сердцу. Благодаря IXPE мы смогли изучить ее совершенно новым способом», — заявила Мелисса Эвинг из Ньюкаслского университета (Англия), ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
В рентгеновских двойных системах компактный объект (например, черная дыра) перетягивает вещество звезды-компаньона, которое формирует вращающийся аккреционный диск.
Корона, расположенная во внутренней области диска, может нагреваться до 1,8 миллиарда градусов по Фаренгейту, испуская интенсивное рентгеновское излучение. Такие сверхгорячие короны — одни из самых ярких источников рентгена в космосе.
«Обычно высокая степень поляризации соответствует наблюдению короны «с ребра». Для таких результатов нужна идеальная геометрия и точный угол обзора», — пояснил Джорджо Матт, соавтор работы из Римского университета Тре. «Изменения яркости пока не имеют объяснения и могут стать ключом к пониманию этого класса черных дыр».
Звезда-компаньон этой черной дыры слишком тусклая для точного определения угла обзора системы. Однако необычные колебания яркости, зафиксированные IXPE, указывают, что край аккреционного диска обращен прямо к Земле.
Ученые предложили несколько гипотез для объяснения аномалии. В одной из моделей предполагается наличие «ветра» — вещества, вырывающегося из аккреционного диска. При взаимодействии с корональным излучением оно могло вызвать комптоновское рассеяние, влияя на поляризацию.
«Эти ветра — критически важный элемент для понимания эволюции черных дыр. В будущем могут быть обнаружены еще более удивительные значения поляризации», — отметил Максим Парра из Университета Эхиме (Япония), руководивший наблюдениями.
Другая модель предполагает, что плазма короны движется наружу со скоростью до 20% от скорости света (около 200 млн км/ч). Релятивистские эффекты при таких скоростях могли усилить наблюдаемую поляризацию.
Обе модели позволяют воспроизвести наблюдения без необходимости экстремальных углов обзора. Ученые продолжат тестирование гипотез, чтобы раскрыть загадку аномальной поляризации.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
