Міжнародна група науковців дослідила прискорення релятивістських струменів від надмасивних чорних дір завдяки безпрецедентній роздільній здатності телескопу “Горизонт подій”.
Дослідження активних галактичних ядер розкриває нові аспекти поведінки космічних струменів. Науковці під керівництвом Яна Рьодера порівняли дані з різних джерел спостережень. Результати виявили важливі закономірності в еволюції галактичних струменів. Ця робота ставить під сумнів деякі традиційні уявлення про природу цих космічних явищ.
Виклик традиційним теоріям
Спостереження шістнадцяти активних галактичних ядер дозволило отримати ширшу картину. Традиційна модель конічних струменів із постійною швидкістю плазми виявилася неповною. Як пояснює Ян Рьодер, ця базова модель може описувати лише невелику частину всіх струменів.
“Наші результати кидають виклик давнім припущенням про поведінку джетів”, – стверджує дослідник. Виявлено, що температура яскравості зазвичай зростає зі збільшенням відстані від чорної діри. Це вказує на прискорення потоку плазми у струменях.
Процес прискорення може відбуватися двома шляхами. Можливо, сама плазма прискорюється під дією певних сил. Або це може бути геометричний ефект. Якщо струмінь вигинається і спрямовується більш прямо у напрямку спостерігача, створюється ілюзія швидшого руху.
Співпраця міжнародних спостережних мереж
Дослідження об’єднало дані з кількох потужних інструментів. Телескоп “Горизонт подій” забезпечив найвищу роздільну здатність. Глобальна міліметрова VLBI-мережа надала проміжні масштаби спостережень. Дуже довга базова решітка дозволила побачити більш загальну картину струменів.
“Глобальна міліметрова VLBI-мережа надає ключову інформацію між найвищою роздільною здатністю, досягнутою EHT, і більш загальною картиною струменів”, – підкреслює Едуардо Рос з MPIfR. Така комбінація даних є критично важливою для розуміння повної еволюції струменів.
Телескоп “Горизонт подій” представляє собою мережу радіотелескопів по всьому світу. Вони працюють як єдиний віртуальний телескоп розміром із Землю. Завдяки цьому досягається неймовірна роздільна здатність, необхідна для дослідження чорних дір.
Наукове значення результатів
Використання даних про шістнадцять різних галактичних ядер зменшило вплив індивідуальних особливостей. Мацек Вельгус з IAA-CSIC пояснює важливість такого підходу:
Активні галактичні ядра живляться від надмасивних чорних дір у центрах деяких галактик. Потужні струмені плазми, що вириваються з цих об’єктів, можуть простягатися на тисячі світлових років. Розуміння їхньої фізики потребує спостережень з унікальною кутовою роздільною здатністю.
Хоча існують альтернативні пояснення нових спостережень, стає очевидним, що базова теоретична модель недостатня. Наприклад, відхилення від конічної геометрії можуть пояснити частину спостережень. Проте повна картина залишається складнішою.
Перспективи майбутніх досліджень
Дослідники підкреслюють необхідність подальшої роботи в цьому напрямку.
Дж. Антон Зенсенс, директор MPIfR і голова-засновник співпраці EHT, підсумовує важливість глобального партнерства. Передові технології та наполегливі дослідження залишаються ключовими для наукового прогресу. Нові телескопи і мережі наступного покоління продовжать поглиблювати наше розуміння.
Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Astronomy & Astrophysics. Робота демонструє цінність міжнародного співробітництва у космічних спостереженнях. Телескоп “Горизонт подій” продовжує залишатися важливим інструментом для розкриття таємниць Всесвіту.