Астрофизики нашли связь между мощностью колебаний черных дыр и наклоном джетов
Ученые проанализировали данные наблюдений за рентгеновскими двойными системами, содержащими черные дыры. Они сосредоточились на так называемых квазипериодических колебаниях (QPO) типа C — характерных пульсациях рентгеновского излучения. Эти явления изучаются уже несколько десятилетий, но их природа до сих пор оставалась предметом споров.
Используя архивы телескопа RXTE и недавние наблюдения китайского спутника HXMT, исследователи впервые смогли количественно оценить, как амплитуда колебаний зависит от геометрии системы. В частности, они измерили наклон струй (джетов), выбрасываемых черной дырой, и сравнили его с силой QPO.
Обнаружилась четкая линейная корреляция между углом наклона джета и амплитудой колебаний — вплоть до частоты 8 Гц. Это говорит о том, что QPO имеют геометрическую природу: их характеристики определяются не столько внутренними процессами, сколько ориентацией системы относительно наблюдателя.
Дополнительный интересный результат: при одинаковой частоте QPO амплитуда во время спада вспышки оказалась систематически ниже, чем во время нарастания. Это указывает на сложную эволюцию аккреционного диска и может помочь в понимании динамики вспышек рентгеновских двойных.
Авторы сравнили свои данные с моделью прецессирующего горячего потока (hot flow). Оказалось, что наблюдаемые амплитуды могут быть воспроизведены, если угол между осью вращения черной дыры и орбитой компаньона составляет не менее 10–15 градусов. Это накладывает важные ограничения на модели формирования джетов и аккреции.
Полученный набор данных, по словам ученых, станет ключевым тестом для любых моделей QPO. Работа опубликована в репозитории arXiv и открывает новые возможности для изучения физики черных дыр.
