Открытие спящей черной дыры с массой 33 солнечных в предварительной астрометрии Gaia

Астрономы определили самую массивную звездную черную дыру, когда-либо обнаруженную в галактике Млечный Путь. Эта черная дыра была обнаружена в данных миссии Гайя Европейского космического агентства, потому что она вызывает странное «колеблющееся» движение у звезды-компаньона, вращающейся вокруг нее. Звездная черная дыра в 33 раза больше солнечной и находится очень близко к нам — всего в 2000 световых годах в созвездии Орла, и это вторая ближайшая к Земле известная черная дыра. Чтобы подтвердить свое открытие, коллаборация Gaia использовала данные наземных обсерваторий, в том числе прибора ультрафиолетового и визуального эшелле-спектрографа (UVES) на VLT ESO, расположенном в чилийской пустыне Атакама.

На краю центральной черной дыры Млечного Пути обнаружены сильные магнитные поля, вращающиеся по спирали

Новое изображение от коллаборации Event Horizon Telescope (EHT), в которую входят ученые из Центра астрофизики (Гарвардский и Смитсоновский институт (CfA)) обнаружили сильные и организованные магнитные поля, спиралевидные от края сверхмассивной черной дыры Стрелец А* (Sgr A*). Этот новый вид, скрывающегося в центре галактики Млечный Путь, впервые увиденный в поляризованном свете, выявил структуру магнитного поля, поразительно похожую на структуру магнитного поля черной дыры в центре галактики M87. Это позволяет предположить, что сильное магнитное поле поля могут быть общими для всех черных дыр. Такое сходство намекает на наличие скрытой струи у Стрельца А*. Результаты были опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Борьба моделей внутренней части струи в M87 и сопоставление морфологии струи с теорией

Моделирование внутренней части струи сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87 показало, что модель «извлечения энергии вращения черной дыры» точно предсказала наблюдаемые струи, а модель «извлечения энергии вращения аккреционного диска» расходится с результатами наблюдений. Учёные применили крупномасштабные методы численного моделирования для решения уравнений общей релятивистской магнитогидродинамики и получили аккреционный поток вокруг черной дыры и струи. Анализ физического механизма магнитного пересоединения обнаружил, что излучающие электроны ускоряются за счет магнитного пересоединения в струях черных дыр, что вызвано «магнитными извержениями» в аккреционном диске.

Данные космического гамма-телескопа Ферми выявили импульсы гамма-излучения от Стрельца А*

Пара астрофизиков из Национального автономного университета Мексики, изучая данные низкоорбитального космического гамма-телескопа Ферми, обнаружила регулярные импульсы гамма-излучения, исходящие из области черной дыры (в центре галактики Млечный Путь Стрелец А*). Густаво Магальянес-Гихон и Серхио Мендоса опубликовали статью на сервере препринтов arXiv. Предыдущие исследования показали, что вблизи центра галактики Млечный Путь существует относительно стабильная сверхмассивная черная дыра — она получила название Стрелец А* и в отличие от многих других сверхмассивных черных дыр в центре других галактик, Стрелец А* не притягивает активно массы материалов и не выбрасывает много струй плазмы. В новой работе обнаружен сгусток газа, вращающийся вокруг Стрелец А* на расстоянии, аналогичном расстоянию Меркурия от Солнца.

Магнитные поля чёрных дыр достаточно сильны, чтобы иногда мешать поглощению материи

Коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала новые результаты, которые впервые описывают, как свет от края сверхмассивной черной дыры M87* закручивается по спирали, выходя из-под интенсивной гравитации черной дыры — признак, известный как круговая поляризация. То, как электрическое поле света предпочитает вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, несет информацию о магнитном поле и типах высокоэнергетических частиц вокруг черной дыры. Новая статья, опубликованная сегодня в The Astrophysical Journal Letters, подтверждает более ранние выводы EHT о том, что магнитное поле возле черной дыры M87* достаточно сильное, чтобы иногда мешать черной дыре поглощать близлежащую материю.

Чёрные дыры могут образовывать пары в расширяющейся Вселенной

С помощью численных методов команда учёных показывает, что две статические (невращающиеся) черные дыры могут существовать в равновесии — их гравитационное притяжение компенсируется расширением, связанным с космологической постоянной. Даже при ускорении постоянно расширяющейся Вселенной черные дыры остаются на фиксированном расстоянии друг от друга. Как бы сильно расширение ни старалось их разлучить, гравитационное притяжение компенсирует это. Статья «Статические черные бинарные файлы в пространстве де Ситтера» опубликована в журнале Physical Review Letters и рассмотрена как статья Viewpoint.

Спектральное распределение энергии квазаров не зависит от внутренней яркости

Благодаря изучению излучения от оптического до крайнего ультрафиолетового, генерируемого аккрецией сверхмассивных черных дыр в центрах квазаров обнаружено, что их спектральное распределение энергии не зависит от внутренней яркости квазаров, опрокидывая традиционное понимание в этой области. Исследование выявило существенное отклонение среднего спектрального распределения энергии квазаров в крайнем ультрафиолетовом диапазоне от предсказаний классической теории аккреционного диска. Это открытие бросает вызов классической модели и обеспечивает существенную поддержку моделям, которые включают широко распространенные ветры аккреционного диска. Результаты были опубликованы онлайн 5 октября 2023 года в журнале Nature Astronomy.

Впервые зафиксирован шум гравитационных волн от сливающихся во Вселенной сверхмассивных черных дыр

После 15 лет сбора данных в рамках эксперимента размером с галактику ученые впервые «услышали» непрекращающийся хор гравитационных волн, пронизывающих нашу Вселенную, и он громче, чем ожидалось. Новаторское открытие было сделано учеными из Североамериканской наногерцовой обсерватории гравитационных волн (НАНОГрав). В серии новых статей, опубликованных сегодня в The Astrophysical Journal Letters, ученые НАНОграв сообщают, что большинство гигантских гравитационных волн, вероятно, создаются парами сверхмассивных черных дыр, движущихся по спирали к катастрофическим столкновениям по всему космосу.

Первое обнаружение вторичной сверхмассивной черной дыры в известной двойной системе

Благодаря сигналам, исходящим от струй, связанных с аккрецией вещества в обе черные дыры, астрономы обнаружили свидетельства того, что две сверхмассивные черные дыры вращаются вокруг друг друга. Галактика, или квазар, как ее технически называют, называется OJ287, и она наиболее тщательно изучена и лучше всего понимается как двойная система черных дыр. В небе черные дыры расположены так близко друг к другу, что сливаются в одну точку. Тот факт, что точка на самом деле состоит из двух черных дыр, становится очевидным, если обнаружить, что она излучает два разных типа сигналов. Результаты были опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

Теоретическое исследование частично подтверждает правоту Стивена Хокинга об испарении Чёрной дыры

Новое теоретическое исследование, проведенное Майклом Вондраком, Уолтером ван Суйлеком и Хейно Фальке из Университета Радбауд, показало, что Стивен Хокинг был прав относительно черных дыр, хотя и не полностью. Из-за излучения Хокинга черные дыры в конечном итоге испарятся, но горизонт событий не так важен, как считалось. Гравитация и искривление пространства-времени также вызывают это излучение. Это означает, что все крупные объекты во Вселенной, такие как остатки звезд, со временем испарятся. Исследование было принято к публикации в Physical Review Letters, а тем временем версию статьи можно прочитать на сервере препринтов arXiv.