Нове дослідження допоможе дослідникам створювати більш точні моделі еволюції Всесвіту та зрозуміти, як розвиваються чорні діри.
Чорні діри з різною світловою сигнатурою, які вважалися одними і тими ж об’єктами, що розглядаються під різними кутами, насправді знаходяться на різних стадіях життєвого циклу.
Нове дослідження чорних дір, деякі з них є активними ядрами галактик (АЯГ), показало – необхідно переглянути широко використовувану “єдину модель АЯГ”, яка характеризує надмасивні чорні діри як об’єкти з однаковими властивостями.
Нове дослідження допоможе дослідникам створювати більш точні моделі еволюції Всесвіту та зрозуміти, як розвиваються чорні діри.
“Ці об’єкти спантеличували дослідників більше півстоліття, – розповіла Тоніма Таснім Ананна, науковий співробітник Дартмутського університету і провідний автор нової статті в прес — релізі до дослідження – з часом ми зробили багато припущень про фізику цих об’єктів. Тепер ми знаємо, що властивості прихованих чорних дір значно відрізняються від властивостей АЯГ, які не так сильно приховані”»
Вважається, що надмасивні чорні діри знаходяться в центрі майже всіх великих галактик, включаючи Чумацький Шлях. Ці об’єкти поглинають галактичний газ, пил і зірки, і можуть стати важчими, ніж маленькі галактики. Протягом десятиліть дослідники цікавилися світловими сигнатурами активних ядер галактик, типу надмасивних чорних дір, які «акрецірується » або знаходяться в стадії швидкого зростання.
- Тисячі добровольців допомогли скласти карту хребтів на Марсі
- У стародавній карликовій галактиці виявили гало темної матерії
В кінці 1980-х років астрономи зрозуміли, що світлові сигнатури, які надходять з космосу в діапазоні від радіохвиль до рентгенівських променів, відносяться до АЯГ. Передбачалося, що об’єкти зазвичай мають кільце у формі пончика – або тор – з газу і пилу навколо них. Вважалося, що відмінності в яскравості і кольорі об’єкта змінюються в залежності від кута спостереження, і того, наскільки велика частина тора закривала огляд.
Виходячи з цього, єдина теорія АЯГ стала переважаючою. Згідно з нею, якщо розглядати чорну діру через тор, вона повинна здаватися слабкою. А якщо знизу або зверху кільця — яскравою. Однак, згідно з новою роботою, минулі дослідження занадто сильно покладалися на дані, отримані від менш затемнених об’єктів, і спотворювали результати спостережень.
Нове дослідження фокусується на тому, як швидко чорні діри живляться космічною матерією, або на швидкості їх акреції. Вчені довели, що швидкість акреції не залежить від маси чорної діри, а варіюється в залежності від того, наскільки вона прихована газопиловим кільцем.
“Це підтверджує ідею про те, що торові структури навколо чорних дір не завжди однакові”, — пояснює Райан Хікокс, професор фізики та астрономії та співавтор дослідження. – Існує взаємозв’язок між структурою і тим, як вона росте».
Нове дослідження підтверджує, що існують нові відмінності між різними популяціями АЯГ. Коли чорна діра акрецірується з високою швидкістю, енергія здуває пил і газ. В результаті вона, швидше за все, не буде затемнена і буде виглядати яскравіше. І навпаки, менш активне АЯГ оточене більш щільним тором і здається більш слабким.