Ssylka

Как единая теория объясняет космические выбросы от протозвезд до сверхмассивных черных дыр?

Ученые из Китайской академии наук разработали новую теоретическую модель, которая предлагает универсальное объяснение астрофизических выбросов вещества, охватывающих 12 порядков величины — от протозвезд до сверхмассивных черных дыр. Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, возглавили профессор Виллем Баан из Синьцзянской астрономической обсерватории и профессор Ань Тао из Шанхайской астрономической обсерватории.
Как единая теория объясняет космические выбросы от протозвезд до сверхмассивных черных дыр?
Изображение носит иллюстративный характер

Новая теоретическая модель объединяет понимание коллимации и ускорения космических выбросов независимо от энергетического масштаба. Ключевая особенность этой модели — интеграция теории сверхзвукового сопла де Лаваля с градиентами давления окружающей среды. Это сочетание позволило создать целостное объяснение структур выбросов вещества в широком диапазоне — от медленных газовых потоков до релятивистских джетов.

Исследование подчеркивает, что градиенты давления окружающей среды играют решающую роль в формировании морфологии выбросов как в низкоэнергетических, так и в высокоэнергетических средах. Это наблюдение стало ключом к пониманию разнообразных астрофизических явлений.

Для подтверждения универсальности своей модели ученые провели всесторонний анализ различных классов небесных объектов. Например, модель точно воспроизводит форму выбросов в виде песочных часов в планетарной туманности Hb 12. В случае протозвезды HOPS370 теория объясняет механизм формирования биполярного выброса.

Особенно впечатляющим является применение модели к радиогалактикам FR I типа, таким как 3C 84 и M87. Исследователи смогли описать эволюцию релятивистских джетов, учитывая гравитационные эффекты от сверхмассивных черных дыр. Это демонстрирует, что одна и та же физическая модель может быть применена к явлениям, различающимся по масштабу на многие порядки.

«Это исследование раскрывает универсальный физический механизм в астрофизических выбросах, предлагая новый взгляд на транспорт вещества от звездных до галактических масштабов», — отмечает профессор Виллем Баан. Его коллега, профессор Ань Тао, добавляет: «Эта единая структура не только решает давние теоретические проблемы в астрофизике, но и направляет будущие наблюдательные исследования».

Новая модель имеет широкие перспективы применения в исследовании других астрофизических объектов, включая звезды типа Be, аккрецирующие нейтронные звезды и галактические выбросы, вызванные вспышками звездообразования. Главный вывод исследования подчеркивает универсальную важность градиентов давления окружающей среды в формировании астрофизических потоков в различных средах.

Значимость этой теоретической модели заключается в том, что она связывает динамику выбросов на совершенно разных масштабах, решает теоретические проблемы, выделяя универсальный механизм формирования выбросов, и открывает пути для новых наблюдательных и теоретических исследований в различных областях астрофизики.


Новое на сайте