Сильные магнитные поля обнаружены в окрестности сверхмассивной черной дыры
17 апреля 2015 года
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Астрономия count = 3 orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main addfirstcategorydate = true </dynamicpagelist>
<dynamicpagelist> category = Опубликовано category = Наука и технологии count = 5 notcategory = Астрономия orcer = addcategory suppresserrors = true namespace = Main </dynamicpagelist>
Наблюдения на телескопе ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) выявили в ближайшей окрестности горизонта событий сверхмассивной черной дыры присутствие очень сильного магнитного поля дополнительно к тому, которое уже было ранее обнаружено в ядре этой галактики. Эти новые наблюдения помогают астрономам понять структуру и механизм образования массивных объектов в центрах галактик, природу часто встречающихся у этих объектов мощных двойных плазменных струй-джетов, с огромной скоростью выбрасываемых из их полюсов. Результаты этих исследований публикуются в выпуске журнала Science от 17 апреля 2015 года.
Сверхмассивные черные дыры, массы которых часто достигают нескольких миллиардов солнечных, расположены в центрах почти всех галактик во Вселенной. Эти объекты могут притягивать к себе (аккрецировать) огромное количество вещества, образующего вокруг них аккреционные диски. В основном это вещество «заглатывается» черной дырой, но какая-то его часть выбрасывается в окружающее пространство со скоростью, близкой к скорости света, и образует плазменные джеты. Как именно это происходит, еще не вполне ясно. Считается, что ключевую роль в этом процессе играют сильные магнитные поля, действующие в непосредственной близости к горизонту событий.
До сих пор было подтверждено присутствие лишь слабых магнитных полей на больших — до нескольких световых лет — расстояниях от черных дыр[1]. Однако, совсем недавно астрономы из Технического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) и Космической обсерватории Онсала (Onsala Space Observatory) в Швеции на телескопе ALMA зарегистрировали сигналы, прямо связанные с сильным магнитным полем в непосредственной близости к горизонту событий сверхмассивной черной дыры удаленной галактики PKS 1830—211. Это магнитное поле локализуется в точности там, где происходит выброс вещества из окрестности черной дыры в форме джета.
Исследователи измерили напряженность магнитного поля, изучая поляризацию излучения, испускаемого из окрестности черной дыры.
 | Поляризация — важное свойство света, оно часто используется в повседневной жизни, например, в солнечных очках или в специальных 3D-очках, надеваемых при просмотре стереофильмов, — |  |
говорит Иван Марти-Видал (Ivan Marti-Vidal), руководитель работы.
| В природе поляризация может возникать благодаря присутствию магнитного поля. Другими словами, когда свет проходит сквозь намагниченную среду, он поляризуется, и по степени этой поляризации можно измерить величину поля. В нашем случае оказалось, что излучение, зарегистрированное телескопом ALMA, прошло через область, очень близкую к черной дыре и заполненную очень сильно намагниченной плазмой. | |
Астрономы обработали полученные на ALMA данные с помощью специально разработанной ими методики и обнаружили, что плоскость поляризации излучения, приходящего из центра PKS 1830—211 вращается[2]. До сих пор в исследованиях такого типа не удавалось использовать столь коротковолновое излучение, и это позволило прозондировать области очень близкие к черной дыре. Наблюдения на ALMA велись на эффективной длине волны около 0,3 миллиметра, в то время как более ранние наблюдения были выполнены на гораздо болеe длинных волнах. Только излучение с миллиметровыми длинами волн способно ускользнуть из области, непосредственно примыкающей к черной дыре; излучение с большей длиной волны поглощается.
| Мы получили ясные признаки вращения плоскости поляризации, степень которого в сотни раз выше, чем все, что было до сих пор обнаружено во Вселенной, — | |
говорит Себастьян Мюллер (Sebastien Muller), соавтор статьи.
| Наше открытие, сделанное благодаря уникальным характеристикам телескопа ALMA — гигантский скачок, как в смысле используемых частот излучения, так и в плане расстояний до черной дыры, на которых обнаружено магнитное поле — это расстояние составляет всего несколько световых дней от горизонта событий. Полученные нами результаты, а также предстоящие исследования, помогут понять, что в действительности происходит с непосредственной близости к сверхмассивным черным дырам. | |
Примечания
править- ↑ Гораздо более слабые магнитные поля зарегистрированы в окрестности отнсительно малоактивной сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Недавние наблюдения на миллиметровых волнах также позволили обнаружить слабое магнитное поле в активной галактике NGC 1275.
- ↑ Магнитное поле вызывает эффект фарадеевского вращения плоскости поляризации, которое происходит по-разному на различных длинах волн. Вид зависимости фарадеевского вращения от длины волны излучения позволяет определить параметры магнитного поля, вызывающего это вращение.
Источники
править
