Астрономы использовали данные Телескопа горизонта событий (Event Horizon Telescope, EHT), чтобы проследить, как релятивистские струи ускоряются и меняют форму. Наблюдения ставят под сомнение устоявшиеся представления о поведении джетов.
Участники международной коллаборации EHT исследовали 16 активных ядер галактик и с помощью экстремального разрешения телескопа впервые подробно проследили, как ведут себя струи в непосредственной близости от сверхмассивных черных дыр — на расстояниях, ранее недоступных для наблюдения.
Сравнив полученные данные с результатами наблюдений, выполненных с помощью других радиотелескопов, ученые проследили эволюцию джетов от момента их возникновения до участков, удаленных на многие световые годы. Оказалось, что яркость излучения, испускаемого струями, увеличивается по мере удаления от черной дыры. Это может свидетельствовать об ускорении потока, что противоречит классической модели.
Схематическое изображение активного галактического ядра (AGN). Из черной дыры и ее аккреционного диска релятивистская струя запускается в параболической геометрии, позже переходя в коническую форму. Изображение: Jan Röder, Maciek Wielgus
Ранее считалось, что струи имеют коническую форму, движутся с постоянной скоростью, а их магнитное поле и плотность плазмы постепенно снижаются. Однако исследование показывает, что структура и динамика джетов куда сложнее. Некоторые из них изгибаются, и в определенных случаях геометрия потока может создавать иллюзию ускорения.
Проанализировав выборку из шестнадцати активных ядер галактик, мы уменьшили влияние индивидуальных особенностей и получили более широкую картину поведения струй.
Ян Рёдер, соавтор исследования из Института радиоастрономии Общества Макса Планка
Одним из достижений работы стало объединение данных, полученных на разных частотах и угловых масштабах. Это позволило сформировать единую картину: от зарождения струи вблизи черной дыры до ее распространения на межзвездные расстояния.
Исследование показало, что существующие теоретические модели не способны в полной мере описать наблюдаемую структуру и поведение джетов. Чтобы понять механизмы ускорения струй, роль магнитных полей и распределение энергии, астрономам предстоит провести дополнительные высокоточные наблюдения.
