Уточненные расчеты также объясняют резкие изменения светимости некоторых квазаров, мощнейших источников радиоизлучения во Вселенной, которые в прошлом астрономы не могли объяснить при помощи классической теории аккреции
Американские и европейские астрофизики выяснили, что черные дыры в центрах галактик способны поглощать значительно больше материи, чем считалось в прошлом, в результате особых колебаний в окружающих их газопылевых (аккреционных) дисках. Об этом сообщила пресс-служба Северо-Западного университета в США. Работа была опубликована в среду в журнале The Astrophysical Journal.
"Проведенные нами расчеты показали, что внутренняя часть газопылевого диска, окружающего черную дыру, постоянно разрушается и затем пополняется материей из его внешней половины. Этот процесс потенциально объясняет те резкие вариации в силе свечения некоторых квазаров, которые невозможно объяснить при помощи классической теории аккреции", - заявил научный сотрудник Северо-Западного университета Николас Кааз, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Кааз и его коллеги пришли к такому выводу в ходе изучения структуры дисков аккреции, гигантских скоплений из газа и пыли, которые окружают почти все сверхмассивные черные дыры и некоторые черные дыры звездной массы. В прошлом астрономы считали, что черные дыры постепенно поглощают материю этих дисков, и их структура меняется крайне медленно.
Авторы новой работы выяснили, что это не так, когда учли в расчетах, что любой вращающийся массивный объект "закручивает" пространство вокруг себя - явление, известное как эффект Лензе-Тирринга. При достаточно большой массе и плотности объекта, этот эффект будет заставлять "качаться" из стороны в сторону орбиты и оси вращения любых тел и частиц, которые движутся вокруг этого центра массы.
Материя и черные дыры
"Закрученное" пространство, как выяснили астрономы еще четыре года назад, иногда заставляет аккреционные диски разбиваться на части и превращаться в набор колец, которые вращаются под разными углами друг к другу и периодически сталкиваются, что порождает мощные вспышки излучения. Кааз и его коллеги заинтересовались тем, могут ли эти столкновения также влиять на объемы материи, поглощаемой черной дырой из диска аккреции.
Проведенные учеными расчеты на мощнейшем суперкомпьютере Summit (США) раскрыли несколько процессов, которые ускоряют движение материи диска в сторону черной дыры. В частности, астрофизики обнаружили, что внутренняя часть диска аккреции качается в стороны под действием эффекта Лензе-Тирринга значительно быстрее и сильнее, чем это делает его внешняя часть. Из-за этого на их границе достаточно часто сталкиваются облака газа, движущиеся с разной скоростью. В конечном итоге это приводит к падению фактически всей внутренней части аккреционного диска на черную дыру.
Как отмечают авторы, в результате этого черные дыры могут поглощать значительно больше материи, чем считалось в прошлом. Это также объясняет резкие вариации в светимости некоторых квазаров, мощнейших источниокв радиоизлучения в центрах далеких галактик, которые в прошлом астрономы не могли объяснить при помощи классической теории аккреции, считают исследователи.
По информации https://nauka.tass.ru/nauka/18798509
Обозрение "Terra & Comp".
