The Mystery of Particle Acceleration Near Black Holes: New Insights from IXPE

Тайна ускорения частиц у черных дыр: новые открытия от IXPE

Черные дыры давно известны своей способностью поглощать огромные объемы вещества и генерировать мощные струи частиц. Хотя ученые понимают, что эти струи могут ускорять частицы, точные механизмы этого процесса оставались неясными. Однако последние открытия от космического аппарата IXPE (Изображающий рентгеновский поляриметр) НАСА предоставляют новые подсказки о том, как происходит ускорение частиц в экстремальной среде около черных дыр.

Используя данные IXPE, исследователи изучили микроквазар, известный как SS 433, который находится в центре остатка сверхновой W50. Струи SS 433, которые принесли ему название «Манати Небула», наблюдались со скоростью более 48 000 миль в секунду, или примерно 26% от скорости света. Миссия IXPE сосредотачивается на измерении рентгеновской поляризации, свойства рентгеновского света, которое раскрывает информацию о организации электромагнитных волн. Изучая рентгеновскую поляризацию, ученые могут получить представление о физических процессах, происходящих вблизи черных дыр, и о том, как частицы ускоряются в этих областях.

Данные IXPE привели к неожиданному открытию: магнитное поле вблизи зоны ускорения струй SS 433 находится в одном направлении с самими струями. Это указывает на то, что магнитные поля внутри струй могут быть «заключены» и растянуты, когда они сталкиваются с межзвездной средой, непосредственно влияя на их выравнивание в области ускорения частиц. Предыдущие теории предполагали, что взаимодействие между струями и межзвездной средой приведет к беспорядочным магнитным полям, но новые открытия оспаривают этот предположение.

Эти открытия придают ясность сложным процессам, приводящим к ускорению частиц у черных дыр. Понимая, какую роль играют магнитные поля в этом ускорении, ученые могут расшифровать тайны самых мощных частицевых ускорителей во Вселенной. Приобретенные научные знания IXPE являются значительным шагом вперед в нашем понимании астрофизических струй и их способности генерировать высокоэнергетические частицы. По мере проведения дальнейших исследований и анализа новой информации, мы можем ожидать еще более захватывающих открытий о крайне сложных окружающих черные дыры средах.