Виждани са мощни магнитни полета в космоса, които огъват струи на черни дупки

(Чибуезе, Сакеми, Омура и др.; Такуми Омура, Мами Мачида, Хиротака Накаяма, Проект 4D2U, NAOJ)

В галактически клъстер, наречен Abell 3376, на около 600 милиона светлинни години от Земята, една галактика има активен свръхмасив Черна дупка , поглъщайки материя с бясна скорост – процес, който изстрелва мощни струи плазма на стотици хиляди, понякога дори милиони светлинни години в междугалактичното пространство.

Сега астрономите са открили, че на определено разстояние от черната дупка тези струи се огъват под прав ъгъл от мощни междугалактически магнитни полета.

Тази галактика се нарича MRC 0600-399 и нейните струи вече са били известни със своята странна, огъната форма.

Но това ново изследване подкрепя идеята, че това е резултат от сложни магнитни полета, генерирани от взаимодействията между галактиките в клъстера и междугалактическата среда.

Вътрешно клъстерните магнитни полета могат да разкрият много за галактическите клъстери, като например как растат и въздействието, което имат върху самите клъстери. Тези магнитни полета обаче са трудни за директно наблюдение.

Това ново откритие предлага начин, по който сега можем да ги изучаваме.

Когато нещо взаимодейства с магнитно поле, е възможно да се различат детайли – и както се оказва, струите на черните дупки могат да очертаят магнитните полета красиво.

Струите на черни дупки са очарователни структури. Нищо, което можем да открием в момента, не може да избяга от черна дупка, след като премине критичния праг на близост, но не целият материал в акреционния диск, завихрен от материал в активна черна дупка, неизбежно завършва отвъд хоризонта на събитията.

Малка част от него по някакъв начин се насочва от вътрешната област на акреционния диск към полюсите, където се изстрелва в космоса под формата на струи йонизирана плазма със скорости, представляващи значителен процент от скоростта на светлината.

Астрономите смятат, че магнитното поле на черната дупка играе роля в този процес. Линиите на магнитното поле, според този модел, действат като синхротрон, който ускорява материала, преди да го изстреля с огромна скорост. Оттам тези силно колимирани струи, за които се смята, че са оформени от магнитни полета, могат да се простират на огромни разстояния в междугалактическото пространство.

Те са откриваеми в радиовълните и открихме доста от тях. Но формата на струите от MRC 0600-399 е наистина необичайна, така че международен екип от учени реши да ги разгледа по-отблизо, използвайки мощния радиотелескоп MeerKAT в Южна Африка.

Снабдени с новите наблюдения, много по-висока разделителна способност от предишната, изследователите успяха да проучат струите в безпрецедентни подробности.

Изображенията показват, че струите се огъват под ъгъл от почти 90 градуса, както беше наблюдавано по-рано . Поразително обаче е, че изображенията също показват дифузни области на радиоизлъчване от двете страни на точката, в която струята се огъва, създавайки Т-образна форма, която изследователите наричат ​​„двойна коса“.

След това екипът проведе симулации, за да се опита да възпроизведе формата на струята. Те показаха, че струя черна дупка, движеща се със свръхзвукова скорост, сблъсквайки се с извит слой магнитно поле, през който не може да проникне, може да възпроизведе наблюдаваната форма на струите на MRC 0600-399.

Подобно на воден поток, който се удря в твърда повърхност, този сблъсък би бил хаотичен и объркан.

(Чибуезе, Сакеми, Омура и др.; Такуми Омура, Мами Мачида, Хиротака Накаяма, Проект 4D2U, NAOJ)

Горе: Извитите струйни структури, наблюдавани от MeerKAT (вляво). Вдясно има симулации, показващи как магнитните полета могат да причинят тези форми.

Това не е единственото обяснение . Друг е, че MRC 0600-399 може в момента да пада обратно към центъра на Abell 3376, след като е бил изритан със свръхзвукова скорост.

Огъването на струите може да е било причинено от натиск от околния междугалактически газ. Дори и това да е така обаче, това не може да обясни всички характеристики на огънатите струи, включително структурите с двойна коса, така че наличието на магнитно поле вероятно все още е необходимо.

Това е вълнуващо откритие, защото демонстрира наличието на силни, добре подредени магнитни полета вътре в галактическите клъстери, среди, които често са сложни и неподредени. Това може да помогне за по-доброто разбиране на динамиката на галактическия клъстер.

Той също така показва, че струите на черни дупки могат да се използват като отличен инструмент за разбиране на мистериозни, трудно забележими магнитни полета в дълбокия космос.

И може би не на последно място, изследването може дори да помогне на астрономите да разберат по-добре как магнитните полета могат да оформят и насочват мощните плазмени струи, изригващи от активен свръхмасив черни дупки .

Изследването е публикувано в Природата .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.