Джет из галактики Pictor A оказался в три раза длиннее Млечного Пути

Астрофизики получили изображение джета, исходящего из черной дыры в центре галактики Pictor A, который по своей длине оказался в три раза больше диаметра Млечного пути. Также им удалось получить изображение джета, исходящего в обратном направлении (counterjet). Результаты исследования будут опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с препринтом статьи можно ознакомиться на сайте ArXiv.

Ученые проводили наблюдения за черной дырой с помощью рентгеновского телескопа Чандра в течение 15 лет. Полученные данные астрофизики сопоставили с данными радиотелескопа ATCA (The Australia Telescope Compact Array). В результате, они получили составное изображение, на котором отчетливо виден джет, исходящий из черной дыры.

Наблюдаемый джет является самым близким к нашей галактике. Его длина составляет 300 тысяч световых лет, в то время как диаметр Млечного Пути составляет 100 тысяч световых лет. Также на полученном изображении можно увидеть слабый обратный джет, исходящий из черной дыры. Его относительную слабость можно объяснить обратным движением по отношению к линии видимости с Земли.

Детальное рентгеновское изображение джета позволяет предположить, что он наблюдается в результате процесса синхротронного излучения. Синхротронное излучение возникает вследствие ускорения заряженной частицы (в данном случае электрона), испытываемого ею при движении в магнитном поле. В таком случае, электроны должны каким-то образом постоянно заново ускоряться во время движения в джете. Однако как это возможно, ученые пока объяснить не могут.

В то же время, ученые отвергли возможность наличия обратного комптоновского рассеяния. Ранее они предполагали, что электроны, летящие от черной дыры со скоростью света, могут двигаться через фоновое космическое излучение, оставшееся в результате Большого взрыва. Когда быстро движущийся электрон сталкивается с фотоном этого излучения, он может передавать ему энергию посредством обратного комптоновского рассеяния, в результате чего можно наблюдать джет в рентгеновском диапазоне. Однако яркость и энергия джета не соответствует той, что получилась бы в результате участия фонового космического излучения, поэтому ученые отвергли эту модель.

Сами черные дыры не излучают никакого света. Газ, при падении на черную дыру, формирует аккреционный диск, где нагревается до температур порядка 10 миллионов градусов Цельсия. В результате этого возникает мягкое рентгеновское излучение. Фотоны жесткого рентгеновского излучения, как

, рождаются в её короне — разреженной горячей области, расположенной над относительно холодным диском.