Влияние вращения черной дыры: первые свидетельства прецессии в сверхъярких аккреционных дисках
Левая панель показывает объемную плотность (синий) и фактор Лоренца (оранжевый). Правая панель показывает распределение плотности вблизи BH (белый заполненный круг). Автор: The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad6cd9
Газ закручивается вокруг черной дыры из-за ее сильной гравитации, образуя аккреционный диск. Эти аккреционные диски, являясь одними из самых эффективных механизмов преобразования энергии во Вселенной, испускают свет и плазменные струи. Когда черная дыра вращается вокруг своей оси, аккреционный диск колеблется как волчок.
Это прецессионное движение изучалось в менее ярких аккреционных дисках, но неясно, происходит ли то же самое явление в сверхярких аккреционных дисках, которые испускают сильное излучение.
Исследователи из Университета Цукубы провели масштабное моделирование радиационной электромагнитной гидродинамики на основе общей теории относительности и впервые продемонстрировали, что прецессионное движение наклонного сверхъяркого аккреционного диска вызвано вращением черной дыры.
Кроме того, это прецессионное движение периодически меняет направление струй и излучения, испускаемых черной дырой, что указывает на то, что периодические колебания светимости сверхъярких аккреционных дисков могут быть вызваны вращением черной дыры. Причина таких периодических колебаний ранее была неизвестна.
The Astrophysical Journal (с англ. — «Астрофизический Журнал», сокр. ApJ, Astrophys. J.) — научный журнал, издаваемый в США, в котором публикуются статьи по астрофизике и астрономии. Основан в 1895 году астрономами Джорджем Хейлом и Джеймсом Килером. Википедия
В будущем исследователи намерены подтвердить, вращаются ли черные дыры, используя сравнительный анализ между долгосрочными симуляциями и данными наблюдений. Это достижение призвано углубить наше понимание того, как вращение черной дыры влияет на космические явления, и внести существенный вклад в аутентификацию пространственно-временной структуры черных дыр и общей теории относительности.
Временная эволюция скорости аккреции массы (черный), кинетической светимости (синий), электромагнитной светимости (зеленый), фотонной светимости (сплошной красный) и фотонной светимости, поглощенной черной дырой (пунктирный красный). Автор: The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad6cd9
Больше информации: Yuta Asahina et al, General Relativistic Radiation Magnetohydrodynamics Simulations of Precessing Tilted Super-Eddington Disks, The Astrophysical Journal (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad6cd9
Источник: University of Tsukuba
0 комментариев