На черные дыры пролили новый свет
Новые исследования рентгеновского и светового излучения, испускаемого веществом, вращающимся вокруг черной дыры, могут поставить под сомнение справедливость существующих ныне теорий об областях, окружающих черные дыры. Хенк Спруит из Института астрофизики имени Макса Планка и его коллеги полагают, что (в противоположность существующим теориям) видимый свет представляет собой синхротронное излучение, возникающее в области диска на расстоянии примерно 20 тысяч километров от черной дыры. Эти наблюдения были первыми за последние 20 лет, когда видимый свет и рентгеновское излучение изучались одновременно.
 |
|
| • | Этот свет - результат сильнейшего магнитного поля |
Притягиваемые к черной дыре газ и пыль сначала вращаются вокруг нее в плоском диске приращения, а только потом засасываются внутрь - причем частицы, находясь в этом диске, светятся, потому что нагреваются трением. Это излучение позволяет изучать структуру и процесс формирования диска, а также может дать дополнительные сведения о самой черной дыре. Спруит и его коллеги наблюдали рентгеновское и световое излучение, исходящее от черной дыры XTE J118+480. Они обнаружили, что интенсивность обоих видов излучения периодически изменяется, но каждый скачок интенсивности света запаздывает относительно соответствующего увеличения рентгеновского излучения примерно на полсекунды.
Изначально исследователи предположили, что эти наблюдения может объяснить хорошо известный эффект рентгеновской репроцессии - когда рентгеновские лучи из внутренней части диска приращения подогревают газ и пыль во внешней части диска, заставляя их излучать видимый свет. Однако от этой идеи пришлось отказаться, когда выяснилось, что оптические сигналы меняют интенсивность каждые несколько десятков миллисекунд, в то время как интенсивность рентгеновского излучения меняется только раз в несколько секунд. Были изучены флуктуации интенсивности видимого света, дабы определить размер области, его изучающей. Поскольку интенсивность существенно изменяется в пределах сотни миллисекунд, то область, его излучающая, не может быть больше, чем то расстояние, которое может за это время пройти свет - то есть около 30 тысяч километров.
Дабы разработать объяснение, альтернативное рентгеновской репроцессии, Спруит и его коллеги сопоставили оценки размера излучающей области с результатами измерения яркости видимого света. Их расчеты позволили предположить, что свет является циклосинхротронной радиацией - радиацией, создаваемой заряженными частицами, движущимися с ускорением по кругу под воздействием сильного магнитного поля. По данным ученых, сила магнитного поля такова, что на расстоянии 20 тысяч километров от черной дыры возникает свет именно такой яркости, который они и наблюдали.
Комментарии читателей Оставить комментарий