Астрономы впервые с большой точностью измерили угол между осью вращения черной дыры и осью орбиты рентгеновской двойной системы. В случае системы MAXI J1820+070 он оказался более 40 градусов, из-за чего черная дыра в ней кажется для земного наблюдателя лежащей на боку. Открытие позволит проверить модели образования черных дыр. Статья опубликована в журнале Science.
В астрофизике черные дыры описываются всего двумя параметрами — массой и спином. Когда черная дыра находится в двойной системе, то ее можно дополнительно описать скоростью аккреции вещества на нее и углом между осью вращения черной дыры и осью орбиты системы. В случае двойных рентгеновских систем, содержащих черные дыры, может наблюдаться значительное рассогласование осей, что будет проявляться, например, в виде эффекта Лензе-Тирринга горячего потока вещества вокруг черной дыры. Обнаружение орбитальной прецессии с помощью обсерваторий LIGO и Virgo в сигналах гравитационных волн от некоторых событий слияний черных дыр также свидетельствует в пользу значительного рассогласования осей в этих системах. Наличие сильного несовпадения осей вращения накладывает сильные ограничения на механизмы взрыва массивных звезд и образования черных дыр. Чтобы определить спин черной дыры можно воспользоваться порождаемыми ею в двойной системе джетами, а наклонение орбиты может быть определено в ходе наблюдений за изменениями яркости системы в оптическом и рентгеновском диапазонах волн.
Группа астрономов во главе с Юрием Поутаненом (Juri Poutanen) из Лаборатории фундаментальной и прикладной рентгеновской астрофизики ИКИ РАН опубликовали результаты анализа данных высокоточных поляриметров DIPol-2 и DIPol-UF, установленных на Северном Оптическом Телескопе, за рентгеновской двойной системой MAXI J1820+070 в спокойном состоянии и состоянии вспышки. Система была первоначально обнаружена рентгеновским монитором MAXI, установленным на МКС, в марте 2018 года, она содержит черную дыру с массой 8 масс Солнца и звезду-компаньона, которая в два раза легче Солнца. В системе наблюдаются джеты, видимые в рентгеновском и радиодиапазонах.
Ученые определили, что значения позиционного угла двойной системы, который определяет ее отклонение относительно направления на северный полюс эклиптики, определенные по джетам и поляриметрическим методом, отличаются друг от друга, что говорит о рассогласованности оси орбиты двойной системы от оси вращения черной дыры. Измеренное смещение осей составило более 40°, отмечается, что этот результат очень надежен и не зависит от деталей моделирования. Наблюдаемое рассогласование осей должно быть связано либо с эволюцией двойной системы, либо со процессом формирования черной дыры, так как аккреция вещества на черную дыру всегда сближает две оси между собой.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы отыскали искривленный аккреционный диск вокруг черной дыры в двойной системе.
Александр Войтюк
Это первое подобное открытие
Марсоход «Кьюриосити» 30 мая 2024 года впервые обнаружил на поверхности Марса кристаллы серы. До этого момента ровер находил серу лишь в составе сульфатов или других минералов. Открытие имеет случайный характер: кристаллы обнаружились внутри относительно плоского камня длиной около 15 сантиметров, на который наехал марсоход. Взять пробу вещества из этого камня не удалось, однако ученые смогли пробурить другой относительно близкий валун. Пока непонятно, как кристаллы серы могли образоваться в данном регионе.