Группа учёных из научно-исследовательского института JILA совершила прорыв в понимании процессов извлечения энергии из чёрных дыр. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, раскрывает детали взаимодействия магнитных полей с веществом вокруг этих космических объектов.
Команда исследователей под руководством Прасуна Дханга, при участии Митча Бегельмана и Джейсона Декстера, использовала трёхмерное моделирование общей теории относительности в магнитогидродинамике (GRMHD) для изучения поведения намагниченной плазмы в искривленном пространстве-времени вокруг чёрных дыр.
Центральным объектом исследования стал эффект Бландфорда-Знаека – ключевой механизм извлечения энергии из вращающихся чёрных дыр через намагниченные аккреционные диски. Учёные установили, что от 10 до 70 процентов извлекаемой энергии направляется в джеты – мощные потоки частиц и энергии.
Исследование показало прямую зависимость между скоростью вращения чёрной дыры и количеством высвобождаемой энергии. При этом избыточная энергия либо поглощается диском, либо рассеивается в виде тепла. Сильные магнитные поля способствуют стабилизации тонких дисков и повышают их радиационную эффективность, что делает чёрные дыры более яркими для наблюдателей.
Научная группа сосредоточила внимание на двух типах чёрных дыр: малой светимости, которые легче моделировать, и высокой светимости с тонкими, плотными намагниченными дисками. Вокруг этих объектов формируются сложные структуры: аккреционные диски, джеты и корона – область горячего газа, излучающая рентгеновские лучи.
Полученные результаты существенно расширяют понимание физики чёрных дыр и их роли в формировании галактик. Особое внимание уделено механизмам распределения энергии и формированию различных структур вокруг этих космических объектов.
Дальнейшие исследования будут направлены на изучение процессов образования короны, определение путей распределения избыточной энергии и более глубокое понимание формирования джетов в системах активных галактических ядер.
Изображение носит иллюстративный характер
Команда исследователей под руководством Прасуна Дханга, при участии Митча Бегельмана и Джейсона Декстера, использовала трёхмерное моделирование общей теории относительности в магнитогидродинамике (GRMHD) для изучения поведения намагниченной плазмы в искривленном пространстве-времени вокруг чёрных дыр.
Центральным объектом исследования стал эффект Бландфорда-Знаека – ключевой механизм извлечения энергии из вращающихся чёрных дыр через намагниченные аккреционные диски. Учёные установили, что от 10 до 70 процентов извлекаемой энергии направляется в джеты – мощные потоки частиц и энергии.
Исследование показало прямую зависимость между скоростью вращения чёрной дыры и количеством высвобождаемой энергии. При этом избыточная энергия либо поглощается диском, либо рассеивается в виде тепла. Сильные магнитные поля способствуют стабилизации тонких дисков и повышают их радиационную эффективность, что делает чёрные дыры более яркими для наблюдателей.
Научная группа сосредоточила внимание на двух типах чёрных дыр: малой светимости, которые легче моделировать, и высокой светимости с тонкими, плотными намагниченными дисками. Вокруг этих объектов формируются сложные структуры: аккреционные диски, джеты и корона – область горячего газа, излучающая рентгеновские лучи.
Полученные результаты существенно расширяют понимание физики чёрных дыр и их роли в формировании галактик. Особое внимание уделено механизмам распределения энергии и формированию различных структур вокруг этих космических объектов.
Дальнейшие исследования будут направлены на изучение процессов образования короны, определение путей распределения избыточной энергии и более глубокое понимание формирования джетов в системах активных галактических ядер.