Международная команда астрофизиков обнаружила вокруг сверхмассивной черной дыры в центре галактики NRAO 530 аномально мощное магнитное поле. Кроме того, учеными с высокой точностью было измерено фарадеевское вращение на высоких радиочастотах. Полученные данные могут помочь понять фундаментальные процессы, происходящих вблизи этих космических гигантов, включая механизмы формирования колоссальных выбросов энергии и материи, известных как джеты.
Детальная картина
Как сообщает Центр научной коммуникации Московского физико-технического института (МФТИ), исследование позволило получить наиболее детальную на сегодняшний день картину физических условий в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры в квазаре NRAO 530. Квазары представляют собой активные ядра галактик, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры, активно поглощающие окружающее вещество. При этом часть материи не поглощается, а выбрасывается в виде узких, релятивистских струй – джетов, разогнанных до скоростей, близких к скорости света.
Блазар, удобный для наблюдения
Особый интерес представляет блазар NRAO 530 – разновидность квазара, чей джет направлен практически в сторону Земли, что делает его исключительно ярким и удобным объектом для наблюдений. Ученые отмечают необычную, сложную структуру джета этого блазара, которая претерпевает значительные изменения по мере удаления от черной дыры. Кроме того, радиоизлучение NRAO 530 демонстрирует периодические усиления и ослабления, что указывает на наличие нестандартных процессов внутри самого джета или в окружающей черную дыру плазме.
Комплексные наблюдения
Для получения столь подробной информации о магнитном поле и структуре выброса, астрофизики объединили данные, собранные четырьмя крупнейшими мировыми сетями радиотелескопов, работавшими в пяти различных диапазонах длин волн. Эта беспрецедентная кооперация позволила создать так называемые радиоинтерферометры – "виртуальные" телескопы, обладающие разрешающей способностью, эквивалентной размерам планеты. Такой подход позволил исследователям заглянуть в самые центральные области блазара с невиданной ранее детализацией.
Анализ данных, полученных на разных частотах, дал возможность точно определить местоположение основания джета, измерить силу его магнитного поля, установить его форму и оценить плотность плазмы, составляющей выброс. Ученые обнаружили, что джет имеет спиральную структуру, что, по их предположению, может быть связано с вращением "сопла", из которого он извергается, с периодом от 6 до 10 лет.
Аномальное магнитное поле
Самым поразительным открытием стало измерение напряженности магнитного поля вблизи горизонта событий черной дыры NRAO 530. Полученные значения варьируются от 3 до 30 тысяч гаусс, что в десятки тысяч раз превышает магнитное поле Земли и значительно превосходит аналогичные данные, полученные для других сверхмассивных черных дыр.
Измерение же фарадеевского вращения на столь высоких частотах стало ключевым инструментом в этом исследовании, позволив "прощупать" магнитное поле в самых внутренних областях джета, ранее недоступных для изучения. Это открывает многообещающие перспективы для дальнейшего исследования экстремальных условий вблизи сверхмассивных черных дыр и процессов, определяющих эволюцию галактик.