Загадка корон вокруг сверхмассивных черных дыр не разгадывается

Удивительно, но силы магнитных полей оказывается недостаточно для питания "корон" - облаков перегретой плазмы, которые наблюдаются вокруг черных дыр в центрах этих галактик.

Давно известно, что у сверхмассивных черных дыр, которые лежат в центрах галактик, есть короны перегретой плазмы, похожие на корону вокруг нашего Солнца. У черных дыр эти короны могут быть нагреты до феноменальной температуры в один миллиард градусов Цельсия. Долгое время предполагалось, что, как и у Солнца, короны нагреваются энергией магнитного поля. Однако эти магнитные поля никогда не измерялись, оставляя неопределенность относительно точного механизма.

В статье 2014 года исследовательская группа предсказала, что электроны в плазме, окружающей черные дыры, будут излучать синхротронное излучение, поскольку они существуют вместе с магнитными силами в коронах. В частности, это излучение будет в радиодиапазоне, то есть электромагнитные волны с большой длиной волны и низкой частотой. И группа взялась измерить эти поля.

Они решили взглянуть на данные двух «близлежащих», в астрономических терминах, активных ядра галактик: IC 4329A, которое находится на расстоянии около 200 миллионов световых лет, и NGC 985 - на расстоянии около 580 миллионов световых лет. Они начали с проведения измерений с использованием обсерватории ALMA в Чили, а затем сравнили их с наблюдениями двух других радиотелескопов: обсерватории VLA в США и обсерватории ATCA в Австралии, которые измеряют несколько разные полосы частот. Команда обнаружила, что действительно было избыточное радиоизлучение, исходящее от синхротронного излучения, в дополнение к выбросам от джетов черных дыр.

В ходе наблюдений команда пришла к выводу, что размер корон около 40 радиусов Шварцшильда (радиус черной дыры), из которого не может выйти даже свет, и сила около 10 гаусс, что немного больше, чем магнитное поле на поверхности Земли, но немного меньше, чем то, которое выдает обычный магнит на холодильник.

«Сюрприз, - говорит Йошиюки Иноуэ, ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal, - заключается в том, что, хотя мы подтвердили излучение радиосинхротронного излучения от короны у обоих объектов, но оказалось, что это магнитное поле слишком слабое, чтобы интенсивно нагревать короны черных дыр". Он также отмечает, что одно и то же явление наблюдалось в обеих галактиках, подразумевая, что оно может быть общим явлением.

Заглядывая в будущее, Иноуэ говорит, что группа планирует искать признаки мощных гамма-лучей, которые должны сопровождать радиоизлучение, чтобы лучше понять, что происходит в окружающей среде вблизи сверхмассивных черных дыр.