Astronomer har beskrevet uvanlig dynamikk i det binære systemet til et svart hull og den vanlige stjernen V404 Cygnus, der retningen til utslippsstrålen fra et kompakt objekt endres i omfanget av minutter. En så rask evolusjon er assosiert med handlingen til den relativistiske dra-effekten av referanserammer og den merkbare vinkelen mellom spinnet på det sorte hullet og vinkelrett på disken fra den fallende saken, skriver forfatterne i tidsskriftet Nature.
En av typene med variable himmelobjekter er røntgenbinarier - systemer av to kropper med høy lysstyrke i røntgenområdet. Den høye energi-strålingen til et slikt objekt oppstår i en akkresjonsskive oppvarmet til høye temperaturer, som er dannet av materien til en vanlig stjerne, som strømmer inn i en kompakt andre komponent (dette kan være et svart hull eller en nøytronstjerne).
I noen tilfeller, i slike systemer, blir dannelsen av jetfly observert - smale stoffstråler, som beveger seg nesten med lysets hastighet fra rotasjonspolene av svarte hull. Retningen til jetflyene endres ikke eller endres sakte, men arbeid i regi av James Miller-Jones fra International Center for Radio Astronomy Research beskriver et tilfelle av ekstremt rask variasjon i retningen til en jet i V404 Cygnus-systemet som ligger i en avstand på 2,4 kiloparsek.
Dataene innhentet av forfatterne ved bruk av veldig lang baseline radiointerferometri (som gjorde det mulig å få det første bildet av en svart hullskygge) gjorde det mulig å studere detaljert dynamikken i systemet under to bluss i 2015, som varte i omtrent en uke. I løpet av den første observasjonsøkten, da forskerne jobbet med en lang eksponering på 4 timer, ble bare et uskarpt bilde oppnådd. Forfatterne måtte endre tilnærmingen og akkumulere data på bare 70 sekunder, noe som gjorde at de kunne fange opp endringene og simulere animasjonen til jetflyet.
Forskere foreslo å forklare den observerte oppførselen ved hjelp av Lense-Thirring-effekten, også kalt å dra referanserammer. Dette fenomenet er mulig i tilfelle roterende massive legemer, som kan fange rom-tid med rotasjonen, på grunn av hvilke alle gjenstander rundt også blir tvunget til å bevege seg i en sirkel i samme retning.
I dette tilfellet faller ikke det svarte hullets rotasjonsakse sammen med rotasjonen av en tynn og flat skilleplate, og det er derfor en skrå del, som ligner en smultring, dannes i midten. Det "svulmer" på grunn av høyt oppvarming og strålingstrykk, men den er ganske liten i størrelse: flere tusen kilometer mot 10 millioner kilometer av hele disken. Siden strålen er dannet i umiddelbar nærhet av det sorte hullet, viderekobler den tilte delen den i forskjellige retninger.
Forfatterne kunne ikke tilby noen annen forklaring på jetflyets virkelighet i dette tilfellet, men bemerker at når man studerer aktive galakser med mye mer massive sorte hull, ble det også registrert indikasjoner på tilstedeværelsen av en endring i jetflyets retning. Andre verker av astrofysikere har prøvd å forklare denne eksistensen av doble supermassive sorte hull i sentrum av noen galakser, men ny forskning antyder at dette kanskje ikke er den eneste mulige forklaringen.
Et av de viktigste uløste problemene innen astrofysikk i svart hull er spørsmålet om opprinnelsen til jetfly. Nylig undersøkte den russiske satellitten Radioastron strukturen til en jet nær et supermassivt svart hull, dannelsen av en jet ble også observert i V404 Cygnus, og teoretikere foreslo en måte å estimere rotasjonen av sorte hull basert på studier av jetfly.
Salgsfremmende video:
Timur Keshelava
