«Крылатые» радиогалактики лишились гравитационных волн

Художественная иллюстрация аккреции вещества звезды на черную дыру

Wikimedia Commons

Астрономы впервые описали структуру Z-образного микроквазара в Млечном пути, сообщается в Nature Communications. Он считается уменьшенной версией «крылатых» X-образных радиогалактик, которые, как предполагалось ранее, должны быть источниками гравитационных волн. Согласно прежним представлениям, радиогалактики получают необычные перпендикулярные «лопасти» из-за слияния двух черных дыр в центре. Однако теперь ученые пришли к выводу, что Z-структуры могут возникать из-за взаимодействия с окружающим веществом, а значит, что не все радиогалактики обязательно будут испускать гравитационные волны.

Микроквазары представляют собой двойные системы, состоящие из компактного объекта (черной дыры или нейтронной звезды) и обычной звезды. Звезда движется по тесной орбите вокруг первого компонента, и вещество с нее перетекает на компаньона. Процесс сопровождается появлением джетов — струй плазмы, протяженность которых достигает нескольких световых лет (о расстояниях в космосе читайте здесь). Обычно наблюдается два прямых джета, направленные в противоположные стороны, однако теперь исследователи описали квазар с Z-образными потоками плазмы.

Исследователи из Института космических наук Университета Барселоны и Университета Хаэн под руководством Хосепа Марти (Josep Martí) изучали микроквазар GRS 1758-258. Это один из самых мощных рентгеновских источников в направлении Галактического центра. Вероятно, он представляет собой систему средней массы из белой звезды главной последовательности и компактного компаньона. Источник предположительно удален от нас на 26 световых лет, но эти расчеты весьма приблизительны.

Изучив микроквазар с помощью системы радиотелескопов Very Large Array исследователи заметили у него так называемые лопасти. Они были симметричны и имели Z-образную форму. Ученые полагают, такая морфология может быть результатом взаимодействия черной дыры или нейтронной звезды с окружающим ее аккреционным диском. Видимая длина южного джета была примерно на 30 процентов больше, чем у северного. В то же время более яркий северный джет и точечный источник находились ближе к ядру микроквазара.

Наблюдаемые особенности хорошо объясняются эволюцией джетов в неоднородной межзвездной среде. Яркость северного джета можно объяснить тем, что плотность межзвездной среды там выше: благодаря этому область взаимодействия ядра квазара с окружающей материей должна быть компактнее, а магнитное поле и синхротронное излучение сильнее. Наличие большого газового облака рядом с северной стороной микроквазара говорит в пользу этой гипотезы.

По мнению ученых, результаты работы могут быть справедливы и для «крылатых» X и Z-образных радиогалактик, так как эти объекты подчиняются общим физическим законам. Ранее считалось, что «радиолопасти» возникают при слиянии сверхмассивной черной дыры с центром галактики. В ходе этого процесса должны возникать гравитационные волны, предсказанные общей теорией относительности.

«Наша работа говорит о том, что, вопреки расхожему мнению, не все крылатые радиогалактики будут источниками гравитационных волн. Некоторые из них обязаны своей структурой гидродинамическим процессам, которые не создают бы такого рода волны. Учитывая эти результаты, фон гравитационных волн будет заметно слабее того, который ожидался», — комментирует Марти.

Сейчас ученые чаще всего регистрируют гравитационные волны от слияния черных дыр. Впервые событие удалось зафиксировать в сентябре 2015 года. Однако совсем недавно исследователи сообщили об обнаружении гравитационных волн от слияния нейтронных звезд. В результате этого процесса родилась килоновая.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.