Группа исследователей обнаружила, что среди различных типов «излучения» материалов и газов, циркулирующих вокруг черной дыры звездной массы, также могут быть непрерывные инфракрасные ветры.
До сих пор выбросы регистрировались только в диапазонах длин, таких как рентгеновские лучи или видимый свет. Это первое исследование, которое показывает, что черная дыра в процессе своей эволюции и при условии, что в нее всасываются окружающие материалы, также может излучать инфракрасное излучение.
Полученная информация может быть полезна для еще лучшего понимания тех процессов аккреции материалов вокруг черных дыр, в частности, звездной массы.
Маломассивные рентгеновские двойные звезды (LMXB)
Исследователи проанализировали рентгеновские двойные звезды. Это системы, образованные звездой и звездным компаньоном, излучающим рентгеновские лучи. В частности, они сосредоточились на подкатегории этих звезд - маломассивных рентгеновских двойных системах (LMXB), в которых у черной дыры и звезды масса, равная или меньше, чем у Солнца.
Обычно два объекта в таких системах движутся по орбите на очень малых расстояниях, и это позволяет черной дыре непрерывно всасывать материал звезды, которая попадает в ее гравитационную яму. Таким образом, вокруг черной дыры создается аккреционный диск, связанный непрерывным потоком материалов и газа со звездой.
В такой системе могут происходить «извержения»: неожиданно черная дыра может увеличить скорость своего роста, и это заставляет материал диска нагреваться до экстремальных температур, от 1 до 10 миллионов градусов Кельвина. Эти извержения, которые могут длиться от недель до месяцев, испускают сильные потоки рентгеновских лучей, и яркость системы увеличивается.
«Такие системы - это места, где материя подвергается действию гравитационных полей, которые являются одними из самых сильных во Вселенной. Поэтому рентгеновские двойные системы являются физическими лабораториями, которые природа предоставляет нам для изучения компактных объектов и поведения материи, которая их окружает», - объясняет Хавьер Санчес Сьеррас, исследователь Канарского института астрофизики (IAC) и ведущий автор исследования.
Черная дыра MAXI J1820 + 070
В исследовании ученые проанализировали черную дыру MAXI J1820 + 070 на длине волны инфракрасного излучения во время одного из подобных извержений, которое произошло в период с 2018 по 2019 год. Исследователи подтвердили излучение инфракрасного ветра, который мог достигнуть скорости 1800 км в секунду на протяжении всего периода извержения. Подобное излучение во время этого события наблюдается впервые.