Телескоп IXPE допоміг вперше розкрити форму корони чорних дір

Астрономи вперше визначили форму корони чорних дір, використовуючи дані рентгенівського телескопа IXPE. Корона виявилася витягнутою в тому ж напрямку, що й акреційний диск чорної діри — кільце речовини, як падає на діру та обертається з великою швидкістю. Це відкриття вказує на подібність геометрії акреційних дисків у різних типів чорних дір, незалежно від їх масштабів, що допоможе краще зрозуміти особливості цих об’єктів. Результати дослідження опублікували в журналі The Astrophysical Journal.

Художнє зображення світного матеріалу, який обертається навколо чорної діри, — її корони. NASA / Caltech-IPAC / Robert Hurt

Як встановили форму корони?

Хоча раніше астрофізики вже ідентифікували у чорних дір корони — гарячі плазмові області, які випромінюють інтенсивне рентгенівське світло з температурами близько мільярдів градусів, — але ще не вдавалося вивчити геометрію і склад корони. Для цього науковці використали нові дані місії IXPE щодо 12 чорних дір, серед яких системи Cygnus X-1 і Cygnus X-3 на відстані 7 000 і 37 000 світлових років від Землі, а також LMC X-1 і LMC X-3 у Великій Магеллановій Хмарі на відстані понад 165 000 світлових років.

Крім того, порівняння результатів для чорних дір зоряної маси з надмасивними чорними дірами в галактиках NGC 1068 та NGC 4151 показало, що акреційні процеси в них мають схожу структуру з тими, що відбуваються в чорних дірах зоряної маси. Це відкриття є важливим кроком у розумінні фізики чорних дір, особливо щодо акреційних механізмів — процесів, які живлять чорні діри.

• Космічний рентгенівський телескоп IXPE розпочав свою роботу у грудні 2021 року, коли його запустили для дослідження випромінювання від «екстремальних джерел» — нейтронних зірок, наднових і активних ядер галактик.
• Вже за місяць після цього телескоп надіслав на Землю перші результати своєї роботи — фото залишку наднової Кассіопея А.