Исследователи из Мичиганского университета провели анализ данных, собранных за более чем двадцатилетний период рентгеновской обсерваторией NASA «Чандра», и открыли новые факты о черных дырах. Экспертиза включала исследование мощных струй частиц (джетов), выбрасываемых сверхмассивной черной дырой в центре галактики Центавр А (NGC 5128).
Джеты видны в различных типах телескопов, от радиоволновых до тех, что собирают рентгеновские лучи. После запуска Chandra в 1999 году учёные неожиданно обнаружили яркие рентгеновские излучения от джетов. Однако между радионаблюдениями и рентгеновскими измерениями существуют различия.
Эти джеты представляют собой огромные космические структуры, часто превышающие размеры своих родных галактик, и они полны загадок. Их исследование играет ключевую роль в развитии астрофизики и космологии.
«Основой для понимания особенностей джета может стать анализ, как различные длины волн интерпретируют различные аспекты его окружения. У нас появилась такая возможность», — делится ведущий исследователь Давид Богенсбергер.
Это исследование пополнило ряд проектов, стремящихся глубже изучить различия между радио- и рентгеновскими данными, несмотря на их тонкость, но значимость.
«Джеты в рентгеновском спектре заметно отличаются от радионаблюдений, создавая уникальную картину, невидимую на других длинах волн», — поясняет Богенсбергер.
В ходе исследований команда рассмотрела данные о NGC 5128, собранные «Чандрой» с 2000 по 2022 год. Богенсбергер разработал компьютерный алгоритм, позволяющий отслеживать яркие узлы в струе. Это позволило измерить их скорость, наблюдая их перемещение.
Особенный интерес вызвала скорость одного из узлов, который, казалось, двигался быстрее света относительно точки наблюдения, потому что расстояние до него уменьшалось почти с той же скоростью, что и движение фотонов.
Был установлен истинный показатель скорости узла, который составил не менее 94% от скорости света. Ранее радионаблюдения аналогичных узлов зафиксировали скорость около 80% скорости света.
Интересные моменты не ограничиваются только этой деталью.
Радионаблюдения показали, что структуры, находящиеся ближе к черной дыре, передвигаются быстрее. Однако исследователи во главе с Богенсбергером выяснили, что самый быстрый узел находился в промежуточной зоне, ни слишком близко, ни далеко от черной дыры.
«Многое в рентгеновских джетах до сих пор остается неизвестным, подчеркивая необходимость дальнейших исследований. Мы внедрили новый подход, и впереди еще много интересной работы», — заключает Богенсбергер.
Особенность джета в Центавре А заключается в его близости, всего около 12 миллионов световых лет. Это делает его удобным объектом для проверки и усовершенствования методик команды. На больших расстояниях такие детали, как узлы, сложнее различить, но Богенсбергер планирует применить подход и на других джетах.
Источник: iXBT
