Электронная пушка диаметром с Солнечную систему

Телескоп Хаббла не перестает удивлять астрофизиков своими открытиями.
Фото Reuters

Астрономы всегда мечтали вырваться за пределы Земли или по крайней мере ее атмосферы, чтобы получить картинки, не размытые и не искаженные воздушной турбулентностью. Вот почему с таким энтузиазмом 20 лет назад было встречено выведение на орбиту космического телескопа Хаббла. Сегодня он после проведенной модернизации четко видит даже плазменные «тяжи»-струи, или джеты (jets), частиц высоких энергий, испускаемые черными дырами в центрах галактик. Это – очаги гамма-всплесков, планетных облаков и рождающихся юных звезд. Считается, что мощные выбросы гамма-излучения порождаются миниатюрными – в космических масштабах – «большими взрывами» сингулярностей, то бишь черных дыр, окончательно прошедших цикл гравитационного сжатия (коллапса).

Обычно черные дыры окружены аккреционными дисками, название которых переводится как «собирающие». Вовлечение в черную дыру гигантских масс материи придает этим дискам энергию, в результате чего они вращаются, подобно юле.

При наблюдении с помощью телескопа Хаббла за молодой звездой Хербига-Харо 30 сотрудникам Института астрофизики в Гранаде и их коллегам из Барселонского и одного из мексиканских университетов удалось впервые определить диаметр диска. Он оказался размером с нашу Солнечную систему. Интерес к звезде связан с тем, что она ближе к Земле, чем отдаленные галактики, поэтому астрономы получают более четкие картинки более сфокусированных джетов. Удалось также увидеть и джеты, синхронно, с ультразвуковой скоростью устремляющиеся в пространство от полюсов в противоположных направлениях. Параллельно за джетами следили с помощью Большого наземного радиотелескопа, расположенного неподалеку от мексиканского города Морелла.

Радиоинтерферометрия показала, что джеты выполняют роль естественных синхротронов, разгоняя электроны до околосветовых скоростей, – эдакая «электронная пушка». Искривление траекторий высокоскоростных частиц приводит к порождению радиоволн, благодаря которым они и становятся «видны». Немаловажно также и то, что джеты оказались сильно намагниченными, причем величина магнитного поля достигает 0,2 миллигаусса, а его направление параллельно струйной оси.

Григорий Сиваков c коллегами по университету штата Вирджиния в Шарлотсвиле сконцентрировали свое внимание еще на одном компактном радиоисточнике, Наnize 2-10, расположенном в динамическом центре одной из карликовых голубых галактик, находящейся неподалеку от нас. Радиогенератор с длиной волны 24 микрометра пространственно совпадает с источником жесткого рентгеновского излучения (черной дырой). Наблюдение за центром галактики показало, что он также содержит активный аккреционный диск, вращающийся вокруг черной дыры, накопившей более миллиона солнечных масс!

В отличие от старых галактик черная дыра Нanize не имеет центрального сфероида, то есть она еще довольно юная и не накопила большой массы. Исходя из этих соображений, ученые определили скорость звездообразования – примерно 1,9 солнечных масс в год, что как минимум в 10 раз больше, нежели в знаменитом Магеллановом облаке.