Черные дыры поглощают материю быстрее, чем считалось

Аккреционные диски, окружающие черные дыры – сложные с точки зрения астрофизики объекты, которые крайне сложно моделировать. Современная наука не может объяснить, почему они настолько ярко светятся, а затем резко гаснут – иногда настолько, что полностью исчезают из вида. По предварительным и ошибочным предположениям аккреционные диски ведут себя довольно упорядоченно.

В этих моделях газ и пыль вращаются вокруг черных дыр в той же плоскости и в том же направлении. И постепенно их затягивает внутрь гравитация черной дыры.

Однако релятивистское магнитно-гидродинамическое моделирование тонкого аккреционного диска, проведенное астрофизиками из Северо-Западного университета, указало на то, что области вокруг черной дыры – гораздо более неоднородное и турбулентное место, чем считалось прежде. Для создания модели ученые использовали суперкомпьютер Национальной лаборатории Ок-Ридж, https://www.eurekalert.org/news-releases/1002011 EurekAlert.

Результаты нового моделирования в 3D и в высоком разрешении показали, что вращающиеся черные дыры скручивают пространство-время вокруг себя, в конце концов разрывая на куски питающий их аккреционный диск. В результате диск рвется на две части: внешнее и внутреннее кольца. Сначала черная дыра пожирает внутреннее кольцо, потом останки внешнего кольца втягиваются в пустое пространство, образовавшееся после уничтожения внутреннего кольца, а процесс поглощения продолжается.

Один цикл повторяющихся процессов поглощения, восстановления и поглощения занимает всего лишь месяцы, то есть происходит поразительно быстро.

По прежним оценкам, это происходит намного дольше – сотни лет.

«Когда внутренний диск рвется, у него возникает независимая прецессия, - пояснил Ник Кааз, руководитель исследования. – Он прецессирует быстрее, потому что находится ближе к черной дыре и потому что он меньше, так что ему легче двигаться».

Астрономы из Канзасского университета (США) https://hightech.plus/2023/08/25/sudya-po-chislu-chernih-dir... данные, собранные космической обсерваторией им. Джеймса Уэбба, и обнаружили, что активные ядра галактик — сверхмассивные черные дыры, быстро увеличивающиеся в размерах — встречаются реже, чем предполагали ученые. Это значит, что во Вселенной, возможно, чуть больше стабильности.