Подобные состояния активности обнаружены у сверхмассивных черных дыр и черных дыр звездной массы

Проведено исследование, которое демонстрирует наличие аккреционного состояний у сверхмассивных черных дыр со свойствами, очень подобными тем, которые есть у черных дыр звездной массы.

Об этом говорится в пресс-релизе Института астрофизики Канарских островов (IAC).

Исследователи Хуан А. Фернандес-Онтиверос из Национального института астрофизики (INAF) в Риме и Тео Муньос-Дариас из IAC написали статью, в которой они описывают различные состояния активности большой выборки сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Они классифицировали их, используя поведение их ближайших «родственников», черных дыр звездной массы в рентгеновских бинарах. Статья недавно была опубликована в журнале Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

Масса черных дыр варьируется от объектов, которые только в несколько раз превышают массу Солнца, до объектов в тысячи миллионов солнечных масс. Понимание циклов их деятельности с глобальной точки зрения было объектом исследований на протяжении десятилетий. Черные дыры звездной массы находятся в бинарных системах вместе со звездой-компаньоном, из которой они высасывают газ, необходимый им для поддержания своей активности, тогда как сверхмассивная разновидность встречается в центрах большинства галактик, и они питаются газом, пылью и звездами, которые попадают в гравитационную скважину галактического ядра.

Черные дыры звездной массы быстро эволюционируют. Циклы их активности обычно длятся несколько месяцев или лет, в течение которых они проходят через различные состояния или фазы. Они характеризуются изменением свойств их аккреционного диска (где горячий газ накапливается перед тем, как попасть в черную дыру), их ветров и струй материала, которые они производят. Существует два основных состояния, в первом преобладает аккреционный диск, а во втором - струя. "Мягкое" состояние отмечается тепловым излучением плазмой диска, тогда как струя наблюдается в "жестком" состоянии, когда диск охлаждается, а излучение на длинах радиоволн становится очень интенсивным.

Новости по подобной теме:

		В нашей галактике найдена самая массивная черная дыра звездной массы
		Астрономы обнаружили крошечную черную дыру, неоднократно пробивающую газовый диск более крупной черной дыры
		Сверхмассивные черные дыры ненадолго просыпаются из глубокого сна благодаря измельченным ими звездам

Сверхмассивные черные дыры, поскольку они гораздо массивнее, эволюционируют гораздо медленнее, чем их эквиваленты звездной массы. Итак, чтобы показать в них присутствие состояний и временных явлений, нужно было бы наблюдать за ними в течение миллионов лет, поскольку изменения в течение человеческой жизни были бы малы для измерения. Кроме того, ядра галактик -- это регионы с густым заселением звезд, и поглощение света водородом и пылью маскирует и скрывает излучения из аккреционного диска вокруг центральной черной дыры.

В этом исследовании Фернандес-Онтиверос и Муньос-Дариас использовали выборку из 167 активных галактик, чтобы иметь возможность статистически качественно определить возможные аккреционные состояния сверхмассивных черных дыр. Излучение из аккреционного диска невозможно определить непосредственно, но газ в центральной области поглощает и обрабатывает излучения в виде спектральных линий. Используя линии кислорода и неона, которые наблюдаются в середине инфракрасного диапазона, можно проверить наличие диска в этих объектах. "Исследование демонстрирует наличие аккреционного состояний у сверхмассивных черных дыр со свойствами, очень подобными тем, которые мы знаем от черных дыр звездной массы, где системы в "мягком" состоянии содержат яркий диск, а те, что находятся в "жестком" состоянии показывают интенсивное радиоизлучение, когда диск очень обедневший", - объясняет Хуан А. Фернандес-Онтиверос, исследователь INAF, прошедший обучение в IAC.

"Эта работа открывает новое окно для понимания поведения материала (газа), когда он попадает в черные дыры с широким диапазоном масс, и помогает более точно понять циклы активности сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах большинство галактик", - добавляет Тео Муньос-Дариас, исследователь IAC.

(*) Рисунок иллюстрирует, как в популяции активных галактик Seyfert-1 типично преобладает излучение из аккреционного диска ("мягкое′′ состояние), тогда как популяция LINERs гораздо менее светящееся и доминируют струи ("жесткое" состояние), которые интенсивно излучают радиоволны. В противном случае, галактики Seyfert-2 не проявляют однородного поведения, и хотя значительная часть ведет себя подобно Seyfert-1, группа из них находится в промежуточных состояниях. Последнее также наблюдаются у черных дыр звездной массы в течение короткого периода времени.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Черные дыры