Выяснилось, что оно не только неожиданно сильно, но и мешает сверхмассивной чёрной дыре набирать «лишний вес».
Группа Ральфа Итоу (Ralph Eatough) из Института радиоастрономии Общества имени Макса Планка (Германия) использовала для измерения магнитного поля Стрельца А*, сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики, близкую к ней нейтронную звезду PSR/SGR J1745-2900 диаметром около 20 км и массой больше, чем у Солнца.
До недавних пор радиопульсары, обычные для остального Млечного Пути, были неизвестны в той части галактического ядра, что прилегает к СМЧД. Это настораживало, так как расчёты показывали, что там их плотность должна быть чуть ли не выше, чем на периферии.
Особый интерес для астрономов предоставляло обнаружение такого объекта рядом со Стрельцом А*. Дело в том, что радиопульсары, к которым относят часть нейтронных звёзд, делают оборот за фиксированное время, и период этот изменяется очень медленно, что делает пульсары отличными «часами» с ничтожной ошибкой. Часы же рядом с объектом массой в несколько миллионов Солнц, сильно искажающим ткань пространства-времени вблизи себя, должны вести себя необычно, позволяя проверить эффекты теории относительности и лучше узнать параметры самого Стрельца А*.
Нынешняя находка молодого ультразамагниченного радиопульсара PSR J1745-2900, сделанная с помощью космического телескопа Swift, в этом смысле оказалась как нельзя на руку. Вспышки в рентгеновском диапазоне исходили из точки, удалённой от СМЧД менее чем на 1 световой год (но не более чем на 0,3 светового года), а период вращения испускаемого оттуда же радиосигнала оказался равен 3,76 с.
Наличие объекта в такой близости означает, что газ, медленно поглощаемый Стрельцом А*, проходит через магнитное поле нейтронной звезды, что влияет на его аккрецию в довольно сложном процессе, ограничивая количество вещества, которое СМЧД может проглотить, а в некоторых случаях, возможно, даже вызывая образование джетов (струй вещества, удаляющихся от ЧД).
Радиоимпульсы от PSR/SGR J1745-2900 сильно поляризованы; значительная часть испускаемого излучения колеблется в одной плоскости. Однако по мере распространения излучения через намагниченный газ, окружающий Стрелец А*, эффект Фарадея изменяет плоскость поляризации в зависимости от длины волны и силы магнитного поля в районе чёрной дыры. Таким образом, учёные получают возможность узнать интенсивность последнего, хотя его точное определение, конечно, потребует долгих дополнительных наблюдений. Но уже сейчас ясно, что оно в несколько сот раз сильнее земного. Следовательно, магнитное поле Стрельца А* может оказывать огромное влияние на поглощение им окружающего обычного вещества. То есть в конечном счёте и на время и скорость роста чёрной дыры.
«Этот результат отлично совместим с общей малой яркостью Стрельца А* — загадкой, над которой ломают голову более 20 лет, — поясняет Стефан Гиллессен (Stefan Gillessen) из Института внеземной физики Общества Макса Планка. — То, что наиболее массивные ЧД не светятся [от поглощения большого количества вещества], должно означать, что все они на диете». Причём на диете не «вынужденной», а «добровольной», обусловленной собственным же магнитным полем чёрных дыр.
Как отмечают исследователи, в центре Галактики, рядом со Стрельцом А*, должны находится тысячи радиопульсаров, однако за 20 лет поисков удалось открыть лишь один, и только в 2013 году. Почему — остаётся неясным. Увы, пока пульсар слишком активен в магнитном отношении и слишком далёк от ЧД, чтобы можно было в полной мере измерить эффекты теории относительности. Однако астрономы уверены, что более старые или ближе расположенные к ЧД нейтронные звёзды рано или поздно предоставят им такую возможность. «Если там есть молодой пульсар, то должно быть и множество старых, надо лишь найти их», — уверен Михаэль Крамер (Michael Kramer), директор Института радиоастрономии Общества Макса Планка.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature, а его препринт можно полистать здесь.
Подготовлено по материалам Института радиоастрономии Общества Макса Планка.
Текст: Александр Березин
Источник
Группа Ральфа Итоу (Ralph Eatough) из Института радиоастрономии Общества имени Макса Планка (Германия) использовала для измерения магнитного поля Стрельца А*, сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики, близкую к ней нейтронную звезду PSR/SGR J1745-2900 диаметром около 20 км и массой больше, чем у Солнца.
До недавних пор радиопульсары, обычные для остального Млечного Пути, были неизвестны в той части галактического ядра, что прилегает к СМЧД. Это настораживало, так как расчёты показывали, что там их плотность должна быть чуть ли не выше, чем на периферии.
| Изучение нейтронной звезды PSR J1745-2900 показало, что в окрестностях Стрельца А* существует сильное магнитное поле самой чёрной дыры. (Здесь и ниже иллюстрации MPIfR / Ralph Eatough.) |
Особый интерес для астрономов предоставляло обнаружение такого объекта рядом со Стрельцом А*. Дело в том, что радиопульсары, к которым относят часть нейтронных звёзд, делают оборот за фиксированное время, и период этот изменяется очень медленно, что делает пульсары отличными «часами» с ничтожной ошибкой. Часы же рядом с объектом массой в несколько миллионов Солнц, сильно искажающим ткань пространства-времени вблизи себя, должны вести себя необычно, позволяя проверить эффекты теории относительности и лучше узнать параметры самого Стрельца А*.
Нынешняя находка молодого ультразамагниченного радиопульсара PSR J1745-2900, сделанная с помощью космического телескопа Swift, в этом смысле оказалась как нельзя на руку. Вспышки в рентгеновском диапазоне исходили из точки, удалённой от СМЧД менее чем на 1 световой год (но не более чем на 0,3 светового года), а период вращения испускаемого оттуда же радиосигнала оказался равен 3,76 с.
Наличие объекта в такой близости означает, что газ, медленно поглощаемый Стрельцом А*, проходит через магнитное поле нейтронной звезды, что влияет на его аккрецию в довольно сложном процессе, ограничивая количество вещества, которое СМЧД может проглотить, а в некоторых случаях, возможно, даже вызывая образование джетов (струй вещества, удаляющихся от ЧД).
Радиоимпульсы от PSR/SGR J1745-2900 сильно поляризованы; значительная часть испускаемого излучения колеблется в одной плоскости. Однако по мере распространения излучения через намагниченный газ, окружающий Стрелец А*, эффект Фарадея изменяет плоскость поляризации в зависимости от длины волны и силы магнитного поля в районе чёрной дыры. Таким образом, учёные получают возможность узнать интенсивность последнего, хотя его точное определение, конечно, потребует долгих дополнительных наблюдений. Но уже сейчас ясно, что оно в несколько сот раз сильнее земного. Следовательно, магнитное поле Стрельца А* может оказывать огромное влияние на поглощение им окружающего обычного вещества. То есть в конечном счёте и на время и скорость роста чёрной дыры.
«Этот результат отлично совместим с общей малой яркостью Стрельца А* — загадкой, над которой ломают голову более 20 лет, — поясняет Стефан Гиллессен (Stefan Gillessen) из Института внеземной физики Общества Макса Планка. — То, что наиболее массивные ЧД не светятся [от поглощения большого количества вещества], должно означать, что все они на диете». Причём на диете не «вынужденной», а «добровольной», обусловленной собственным же магнитным полем чёрных дыр.
| Для регистрации радиоизлучения от далёкого объекта использовался 100-метровый Эффельсбергский радиотелескоп. |
Как отмечают исследователи, в центре Галактики, рядом со Стрельцом А*, должны находится тысячи радиопульсаров, однако за 20 лет поисков удалось открыть лишь один, и только в 2013 году. Почему — остаётся неясным. Увы, пока пульсар слишком активен в магнитном отношении и слишком далёк от ЧД, чтобы можно было в полной мере измерить эффекты теории относительности. Однако астрономы уверены, что более старые или ближе расположенные к ЧД нейтронные звёзды рано или поздно предоставят им такую возможность. «Если там есть молодой пульсар, то должно быть и множество старых, надо лишь найти их», — уверен Михаэль Крамер (Michael Kramer), директор Института радиоастрономии Общества Макса Планка.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature, а его препринт можно полистать здесь.
Подготовлено по материалам Института радиоастрономии Общества Макса Планка.
Текст: Александр Березин
Источник
0 комментариев:
Комментариев нет.