Це вдалося за допомогою космічного телескопа NASA.
Вчені використали космічний телескоп IXPE для того, щоб розгадати 40-річну загадку струменя чорної діри. Ця величезна чорна дірка знаходиться в центрі блазару, одного з найяскравіших об’єктів у Всесвіті. Блазар є активними ядрами галактик і даний блазар знаходиться у великій еліптичній галактиці Маркарян 501, пише SciTechDaily (переклад – «Фокус»).
Вона розташована на відстані 450 млн світлових років від нас у сузір’ї Геркулеса. Чорна діра всмоктує всю речовину, яка крутиться навколо неї в диску і завдяки цьому випускає два потужні струмені випромінювання, які розходяться в різні боки, перпендикулярно один одному. І один із цих струменів спрямований у бік Землі.
Протягом десятиліть вчені запитували себе: як частинки в цих струменях розганяються до таких високих енергій? І, нарешті, вони знайшли відповідь.
Згідно з новим дослідженням міжнародної групи вчених, космічний телескоп IXPE допоміг вирішити давню загадку. Вчені вважають, що висока швидкість і висока енергія частинок у струмені чорної діри є наслідком появи ударної хвилі всередині цього струменя випромінювання.
– Цій загадці вже 40 років, і ми її нарешті розгадали, тепер воєдино зібрані всі шматочки цього загадкового пазла, – каже Янніс Ліодакіс із Фінського центру астрономії.
Космічний телескоп IXPE, який був запущений у космос лише наприкінці минулого року, вимірює поляризацію рентгенівського випромінювання, тобто він може визначити середній напрямок та інтенсивність електричного поля світлових хвиль, які становлять рентгенівські промені.
Даний телескоп якраз і спостерігав за випромінюванням, яке виходить з центру галактики Маркарян 501. Вчені використали ці дані, а також інформацію про блазар, яку вони зібрали під час спостережень за допомогою наземних телескопів у різних діапазонах довжин хвиль світла, включаючи радіохвилі, оптичні та рентгенівське проміння.
Вчені виявили, що рентгенівське світло більш поляризоване, ніж оптичне світло, але його напрямок був однаковим для всіх довжин хвиль світла, що спостерігалися, а також збігалося з напрямком струменя випромінювання з чорної діри.
Потім вчені порівняли отримані дані з тим, що показувало комп’ютерне моделювання, і дійшли висновку, що ці дані найбільш точно відповідають розвитку подій, при яких ударна хвиля прискорює частки всередині струменя. Вона виникає коли щось рухається швидше, ніж швидкість звуку навколишнього речовини, наприклад, коли надзвуковий літак летить в атмосфері.
Походження цих ударних хвиль досі залишається загадкою для астрономів, але вони припускають, що обурення потоку випромінювання призводить до того, що його частина стає надзвуковою. Це може бути результатом зіткнення частинок високої енергії всередині струменя або різких змін тиску. За словами вчених, під час руху ударної хвилі магнітне поле стає сильнішим, а енергія частинок збільшується і ця енергія походить від енергії руху речовини, що створює ударну хвилю.
Коли частки в струмені летять назовні, вони спочатку випускають рентгенівське проміння, тому що вони надзвичайно енергійні. Рухаючись далі вони починають втрачати енергію, що змушує їх випромінювати менш енергійне світло, таке як оптичні хвилі, а потім радіохвилі.
