Астрофизики Университета Тохоку в Японии объяснили, каким образом у сверхмассивных черных дыр образуются радиоструи — потоки плазмы, которые испускают сильные радиосигналы. Об этом сообщается в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters.
Радиоструи были впервые обнаружены в 1970-х годах, однако до сих пор неизвестно, как они генерируются и откуда берут энергию. Недавно коллаборация Event Horizon Telescope получила радиоизображения ближайшей черной дыры в центре гигантской эллиптической галактики M87. Наблюдение подтвердило теорию, что вращение черной дыры создает радиоструи, но мало рассказало о механизме загрузки плазмы.
Окрестности сверхмассивных черных дыр, наполненные намагниченной галактической плазмой, обладают сильным магнитным полем. При пересоединении силовых линий магнитного поля, которое в случае звезд порождает солнечные вспышки, происходит выброс энергии, которая возбуждает плазму, окружающую черную дыру. В случае Солнца пересоединение приводит к испусканию ультрафиолетового и рентгеновского излучения, однако в случае с черной дырой выпущенной энергии гораздо больше, так что происходят вспышки гамма-излучения.
Испускаемые гамма-лучи взаимодействуют друг с другом и производят большое количество электронно-позитронных пар. Это объясняет большое количество плазмы, наблюдаемое в радиоджетах, что согласуется с наблюдениями M87. Кроме того, ученые отмечают, что мощность радиосигнала варьируется от черной дыры к черной дыре. Например, радиоструи вокруг Sgr A* — сверхмассивной черной дыры в нашем Млечном Пути — слишком слабы и не обнаруживаются современными средствами радионаблюдения.