Черные дыры оказались сверхмагнитами

Черные дыры поглощают вещество за счет магнитных полей, утверждают астрофизики из Мичиганского университета. На основании данных, собранных орбитальным рентгеновским телескопом Chandra, они построили математическую модель аккреции (то есть падения вещества на сверхтяжелый объект), доказывающую, что одной гравитации заведомо недостаточно. Исследованию посвящена статья в журнале Nature.

Как объясняют астрономы, если бы черные дыры просто притягивали вещество из-за чрезмерной массы, оно в процессе падения накапливало бы угловую скорость и оставалось "размазанным" по орбите снаружи от горизонта событий - границы, которая отделяет черную дыру от остального мира. Такой вывод следует из закона сохранения углового момента - и, например, именно поэтому спутники не падают на планеты.

Почти каждая черная дыра окружена "аккреционным диском" - облаком газа, который перед поглощением превращается в плазму и начинает излучать в рентгеновском или гамма-диапазоне. Запреты, действительные для планет и их спутников, газ способен обойти - но только в том случае, если угловой момент, теряемый падающим веществом, будет передаваться другой части облака. Такой обмен физики называют турбуленцией - и, как выяснили в Мичиганском университете, турбуленция в аккреционном диске вызвана магнитными явлениями.

Компьютерную модель "магнитной аккреции" астрофизики сравнили с поведением GRO J655-40 - черной дыры внутри Млечного Пути, которая поглощает вещество соседней звезды. Модель предсказывала "магнитный ветер" - поток частиц, удаляющихся от горизонта событий и уносящий угловой момент. "Ветру" должны были соответствовать особые пики в рентгеновском спектре (отличные от тех, которые оставляет падающее вещество) - и на снимках, сделанных орбитальным телескопом, такие пики удалось найти.

Ученые отмечают, что физики-теоретики предсказывали "магнтиную турбулентность" еще в 1973 году (то есть спустя всего несколько лет после открытия черных дыр), но до сих пор проверить гипотезу никому не удавалось.