Влияние вращения черной дыры или первые доказательства прецессии в сверхсветящихся аккреционных дисках
Исследователи из Университета Цукубы провели крупномасштабное моделирование радиационной электромагнитной гидродинамики на основе общей теории относительности и впервые продемонстрировали, что прецессионное движение наклоненного сверхсветящегося аккреционного диска вызвано вращением черной дыры. Кроме того, это прецессионное движение периодически меняет направление струй и излучения, испускаемого черной дырой, что указывает на то, что периодические колебания светимости сверхсветящихся аккреционных дисков могут быть вызваны вращением самой черной дыры. Причина таких периодических колебаний ранее была неизвестна. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal. Используя сравнительный анализ долгосрочного моделирования и данных наблюдений, исследователи в будущем намерены проверить, вращаются ли черные дыры. Это достижение призвано углубить наше понимание того, как вращение черной дыры влияет на космические явления, и внести существенный вклад в установление пространственно-временной структуры черных дыр и общей теории относительности.
На левой панели показаны объемная плотность (синий) и коэффициент Лоренца (оранжевый). На правой панели показано распределение плотности вблизи ЧД (белый закрашенный кружок).
Фото: Астрофизический журнал (2024 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/ad6cd9
Газ кружится вокруг черной дыры из-за ее сильной гравитации, образуя аккреционный диск. Эти аккреционные диски, являющиеся одними из наиболее эффективных механизмов преобразования энергии во Вселенной, испускают световые и плазменные струи. Когда черная дыра вращается вокруг своей оси, аккреционный диск раскачивается как волчок. Это прецессионное движение изучалось в менее светящихся аккреционных дисках, но неясно, происходит ли то же явление в сверхярких аккреционных дисках, излучающих сильное излучение.
Исследователи из Университета Цукубы провели крупномасштабное моделирование радиационной электромагнитной гидродинамики на основе общей теории относительности и впервые продемонстрировали, что прецессионное движение наклоненного сверхсветящегося аккреционного диска вызвано вращением черной дыры. Кроме того, это прецессионное движение периодически меняет направление струй и излучения, испускаемого черной дырой, что указывает на то, что периодические колебания светимости сверхсветящихся аккреционных дисков могут быть вызваны вращением самой черной дыры. Причина таких периодических колебаний ранее была неизвестна.
Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal.
Используя сравнительный анализ долгосрочного моделирования и данных наблюдений, исследователи в будущем намерены проверить, вращаются ли черные дыры. Это достижение призвано углубить наше понимание того, как вращение черной дыры влияет на космические явления, и внести существенный вклад в установление пространственно-временной структуры черных дыр и общей теории относительности.
Временная эволюция скорости аккреции массы (черный), кинетической светимости (синий), электромагнитной светимости (зеленый), светимости фотонов (сплошной красный) и светимости фотонов, поглощенных черной дырой (пунктирный красный).
Фото: Астрофизический журнал (2024 г.). DOI: 10.3847/1538-4357/ad6cd9
