Астрофизици от НАСА определиха формата на короната на черна дупка

Изследователите на НАСА успяха да определят за първи път формата на короната на черна дупка, специална структура около нея. Симулацията на уникален плазмен регион е била възможна благодарение на наблюденията от космическата обсерватория IXPE.

Това откритие ще позволи на учените да разберат каква роля играе мистериозната материя в захранването на черните дупки и поддържането на живота им.

Короната е област от плазма, която се движи и е част от потока материя, насочен към черната дупка.

Подобно на слънчевата корона, която се нагрява до около 1 милион градуса по Целзий, короната на черната дупка се отличава с екстремни температури, оценени на милиарди градуси.

Астрофизиците преди това са идентифицирали корони от черни дупки със звездна маса, както и свръхмасивни черни дупки като Стрелец A в центъра на Млечния път.

Учените могат само да гадаят как изглежда короната, но благодарение на нови данни, получени от космическата обсерватория IXPE, астрофизиците на НАСА успяха да определят нейната форма.

Телескопът наблюдава 12 черни дупки, включително Cygnus X-1 и Cygnus X-3, двоични системи от черни дупки със звездна маса, разположени съответно на около 7000 и 37 000 светлинни години от Земята. Също така в списъка са LMC X-1 и LMC X-3, черни дупки със звездна маса в Големия магеланов облак, разположени на повече от 165 000 светлинни години от нашата планета.

IXPE е разгледал редица свръхмасивни черни дупки, включително в центъра на галактиката Circinus, на 13 милиона светлинни години от Земята, и в галактиките NGC 1068 и NGC 4151, 47 милиона светлинни години и почти 62 милиона светлинни години, съответно.

На илюстрацията, предоставена от американската агенция, короната е показана в рентгеновия диапазон.

Изглежда като лилава мъгла, която се носи над акреционния диск и се разпространява леко отвъд вътрешния му ръб.

Температурата на материала вътре във вътрешния акреционен диск е толкова висока, че ще свети с ослепителна бяла или синкава светлина. Въпреки това, за да изпъкне короната на фона, яркостта на изображението е намалена.

Изображението също така показва, че дискът е леко изкривен, което илюстрира как невероятно силната гравитация на черната дупка действа като оптична леща, изкривявайки визуално плоския диск, който го заобикаля.

Космическата обсерватория IXPE е специализирана в поляризация на рентгенови лъчи, характеристика на светлината, която помага да се изобрази формата и структурата дори на най-мощните енергийни източници, дори ако те са много малки, ярки или на големи разстояния.

Данните от IXPE показват, че всички изследвани черни дупки имат корона, удължена в същата посока като акреционния диск.

Това беше първата следа за нейната форма и убедително доказателство, че двете структури всъщност са свързани.

Оказа се също, че свръхмасивните черни дупки и черните дупки със звездна маса, въпреки значителните си разлики в много параметри, образуват подобни акреционни дискове.