Крупнейшие известные струи черной дыры, 23 миллиона световых лет в поперечнике, были обнаружены в далекой Вселенной. Эта пара пучков частиц, выпущенных сверхмассивной черной дырой, в сто раз больше нашей галактики Млечный Путь.
В 2022 году мы объявили об открытии одного из крупнейших струй черной дыры в ночном небе, запущенного из (относительно) близкой галактики под названием NGC2663. Используя Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) CSIRO в Западной Австралии, мы подтвердили, что струя NGC2663 является одной из крупнейших в небе. Другими словами, она кажется самой большой, если смотреть с Земли.
Новый джет, анонсированный в журнале Nature , был назван «Порфирионом» (гигант в греческой мифологии) его первооткрывателями в Калифорнийском технологическом институте в США. Он затмевает джет NGC2663 по своим реальным размерам и более чем в 20 раз больше — настоящий колосс.
Порфирион был открыт астрономами с помощью Международного телескопа LOFAR , сети радиодатчиков, сосредоточенной в Нидерландах и простирающейся от Швеции до Болгарии и от Ирландии до Латвии. Радиотелескопы, такие как ASKAP и LOFAR, могут видеть свет, невидимый для наших глаз: радиоволны.
Что же изначально запускает струю? В центре струи исследователи видят галактику, а в центре галактики они находят доказательства существования сверхмассивной черной дыры.
По мере того, как материя притягивается к черной дыре, ее ждут разные судьбы. Часть материи полностью съедается. Часть вращается вокруг черной дыры, образуя диск. А часть ее скручивается и запутывается в интенсивных магнитных полях, пока не высвобождается в две противоположные струи, взрывающиеся почти со скоростью света.
Мы уже видели струи черных дыр, даже те, которые тянутся на многие миллионы световых лет. Что поражает в Порфирионе, так это то, что он выглядит почти идеально прямым. Существует множество изогнутых, угловатых струй, включая одну, замеченную ASKAP, которую окрестили «Танцующими призраками».
Многие процессы могут приводить к искривлению струи: препятствие, такое как плотное облако, изменение ориентации черной дыры, сильные магнитные поля, межгалактический «ветер», возникающий при падении галактики-хозяина в более крупную космическую структуру. Порфирион, напротив, похоже, счастливо и невозмутимо путешествует по космосу уже около 2 миллиардов лет.
Это озадачивает по двум причинам. Во-первых, он не отсюда. Его свет путешествовал около 7 миллиардов лет, прежде чем достичь Земли. Мы видим Порфирион таким, каким он был примерно через 6 миллиардов лет после Большого взрыва. Как и все астрономические объекты, мы видим его в прошлом, когда вселенная была более плотной (помните: вселенная расширяется). Но загруженная среда — враг прямой струи.
Во-вторых, струя, которая поддерживает постоянную мощность в течение 2 миллиардов лет, требует постоянного потока пищи. Но это подразумевает богатую местную среду, полную вкусностей (межзвездного газа), готовых к употреблению. Это представляет собой парадокс, потому что — опять же — загруженная среда — враг прямой струи.
Как заключают исследователи, «как струи могут сохранять такую долгоживущую когерентность, в настоящее время неизвестно». Возможно, Порфириону повезло, и он проложил свой джет через тихий переулок межгалактического пространства.
Радиоастрономы используют телескопы, такие как ASKAP и LOFAR, чтобы найти больше струй, чтобы мы могли отличить типичные струи от случайных. Тем временем астрофизики используют суперкомпьютерное моделирование струй, чтобы выяснить, что их запускает, что может их изгибать и при каких условиях.
Такие объекты, как Порфирион, не просто космические странности. Они являются неотъемлемой частью экосистемы материи, которая формирует нашу космическую среду. Межгалактическая материя питает галактики, галактики создают звезды, некоторые галактики даже создают черные дыры, черные дыры создают струю, струя влияет на межгалактическую материю, и так мы и движемся.
Источник: theconversation.com
Источник
