Корональная дыра — область в солнечной короне, где плазма значительно холоднее, а магнитное поле «размыкается», позволяя заряженным частицам вырваться в космос. На изображениях, полученных в ультрафиолетовом диапазоне, эти зоны выглядят как тёмные пятна.
Сейчас из корональной дыры исходит усиленный поток солнечного ветра, направляющийся к Земле. В ближайшие дни это может спровоцировать полярные сияния и слабые магнитные бури.
В видимом свете оно кажется спокойным, но если посмотреть в рентгене или жестком ультрафиолете, видна огромная корональная дыра. Обычно силовые линии локальных магнитный полей замкнуты. Это мешает заряженным частицам свободно улетать в межпланетное пространство. Но если силовые линии размыкаются (например, из-за пересоединения), на этом месте образуется "дыра", через которую частицы покидают Солнце свободнее. Это и есть корональные дыры. Это значит, сейчас в сторону Земли летит больше солнечного ветра, а это может стать причиной сияний и небольших магнитных бурь ближайшие дни.
«Икание» в центре далекой галактики, замеченное в 2020 году, объяснили кружением маленькой черной дыры, пробивающей дыры в аккреционном диске. Впервые ученые нашли систему из сверхмассивной и обычной черных дыр.
Иллюстрация пары из сверхмассивной и маленькой черных дыр. Летая вокруг «старшей» сестры, маленькая дыра пробивает аккреционный диск, провоцируя регулярные изменения яркости. Правда, ученые заметили их лишь из-за возросшей яркости диска
Первые подтвержденные гравитационные волны, пойманные обсерваторией LIGO в 2015 году, прилетели от слияния двух черных дыр, как полагают ученые. За прошедшие годы астрономы зарегистрировали гравитационные волны от десятков таких событий. Причем это почти всегда «темные» события, когда черные дыры умеренных масс сливаются без существенного свечения.
Чтобы хорошо наблюдать слияния, нужны иные события — например, с участием крупных черных дыр с хорошо различимым в телескопы аккреционным диском. И вообще, хорошо бы начинать наблюдения за такими событиями заранее, поэтому астрономы ищут подходящие пары космических тел. Одна из самых перспективных комбинаций — компактный объект рядом со сверхмассивной черной дырой. Именно такой объект случайно нашли исследователи.
В 2020 году автоматизированная сеть телескопов ASAS-SN, ежедневно сканирующая небо на предмет сверхновых и других кратковременных событий, поймала вспышку. Галактика в 800 миллионах световых лет от нас стала в тысячу раз ярче. Заметив оповещение о событии, Дхирадж Пашам (Dheeraj Pasham), астрофизик из Массачусетского технологического института (США), направил на галактику рентгеновский телескоп NASA NICER, установленный на МКС. На протяжении примерно четырех месяцев телескоп регулярно делал снимки объекта. Также в сборе данных участвовали другие обсерватории.
Проанализировав собранные данные и проведя статистический анализ, группа ученых под руководством Пашама пришла к выводу, что из аккреционного диска сверхмассивной черной дыры с периодичностью в 8,5 дня вылетает материя, заглушая ненадолго излучение. Чем-то это было похоже на перепады излучения звезды, рядом с которой летает планета.
Почему же астрономы раньше не замечали этого «икания»? Потому что аккреционный диск был довольно тусклым. Видимо, какая-то звезда слишком близко подлетела к сверхмассивной черной дыре, и ее разорвало на части. Это событие приливного разрушения спровоцировало всплеск яркости диска, что и засекли телескопы. Изучая всплеск, ученые заметили периодичность.
Авторы исследования рассмотрели разные гипотезы возникновения «мигания», используя в том числе двумерное компьютерное моделирование: особенности аккреционного диска, разрушение звезды по частям, поток обломков от разрушенной звезды и другие. Так исследователи пришли к выводу, что виноват компактный объект, под большим наклоном вращающийся вокруг сверхмассивной черной дыры. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.
Схематичная модель того, что происходило с галактикой: до вспышки в декабре 2020 года, во время вспышки, после вспышки
Это должен быть объект массой от 100 до 10 тысяч солнечных масс, то есть черная дыра средней массы. Хотя такую пару обнаружили впервые, по оценке авторов новой работы, в пределах 800 миллионов световых лет от нас, среди 2,5 миллиона галактик, в год может происходить до пяти (от 0,07 до 5,3, если точнее) событий приливного разрушения как раз в таких галактиках — с парой из сверхмассивной и обычной черных дыр. Это, конечно, мало, но при продолжительном наблюдении за активными ядрами галактик вполне вероятно уловить «икание» при поглощении очередной звезды и по его периодичности «увидеть» компактного, но массивного компаньона.
Получается, аккреционные диски сверхмассивных черных дыр не такие уж «гладкие». В них могут летать черные дыры и, вероятно, звезды.
«Это совершенно иной зверь. Он совсем не укладывается в наши представления о таких системах. Мы видим доказательства того, что объекты могут влетать и пролетать диск насквозь, под разными углами, и это не совпадает с принятой картиной простого газового диска вокруг черной дыры. Мы думаем, существует немало подобных систем», — объяснил важность открытия Пашам.
Астрофизики Гарвардского и Смитсоновского институтов провели успешные наблюдения с помощью виртуального телескопа размером с планету, достигнув рекордного разрешения с поверхности Земли. Результаты их работы опубликованы в журнале The Astronomical Journal.
В рамках проекта Event Horizon Telescope (EHT) – ученые зафиксировали свет, исходящий из центров галактик на частоте около 345 ГГц, а в сочетании с полученными ранее изображениями сверхмассивных черных дыр на частоте 230 ГГц – это позволило получать не только многоцветные изображения областей вокруг черных дыр и повысить их четкость на 50%, но и точнее измерять размер и форму объектов.
Для получения высококачественных изображений использовалась интерферометрия со сверхдлинной базой (VLBI), позволяющая связать несколько радиотелескопов по всему миру и создать гигантский виртуальный телескоп размером с нашу планету. Новое исследование открывает перспективы для получения информации о взаимодействии гравитационных и магнитных полей, окружающих черные дыры.
Время от времени мощное магнитное поле Солнца выбрасывает в космос колоссальные облака плазмы. Это называется корональными выбросами массы (КВМ). Например, если один из космических лучей упадет на Землю, результатом могут стать впечатляющие полярные сияния и не менее впечатляющие сбои в работе электрических сетей и спутников.
Теперь солнечному зонду НАСА Parker Solar Probe впервые удалось заглянуть внутрь КВМ, когда он извергался из Солнца. И то, что находится внутри, похоже, является настоящей сокровищницей для физиков, изучающих солнечную энергию. Широкоугольный тепловизор Parker Solar Probe, обнаруживающий видимый свет, зафиксировал четкие турбулентные вихри в пределах КВМ.
Эти вихри физики называют неустойчивостями Кельвина-Гельмгольца. Физики считают, что такие явления возникают всякий раз, когда один участок быстро движущейся среды взаимодействует с другим. На Земле неустойчивости Кельвина-Гельмгольца возникает в облаках, когда скорость ветра на одном конце облака отличается от скорости ветра на другом конце.
Физики, занимающиеся изучением солнца, пришли к выводу, что это явление существует и в КВМ, поскольку движение плазмы в КВМ имеет другие скорость и направление относительно фонового солнечного ветра. Но у учёных никогда не было надлежащего оборудования в нужном месте для наблюдения за этими явлениями.
"Турбулентность, которая приводит к возникновению неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца, играет фундаментальную роль в регуляции динамики КВМ, проходящих через окружающий солнечный ветер", - сказал Эвангелос Паурис, физик по солнечной энергии из Университета Джорджа Мейсона, в своем заявлении. "Следовательно, понимание турбулентности является ключом к достижению более глубокого понимания эволюции и кинематики корональных выбросов массы".
Солнечный зонд Parker был запущен 12 августа 2018 года. С тех пор эллиптическая орбита зонда позволила ему приблизиться к солнечной короне ближе, чем когда—либо, по сути, став первым искусственным объектом, который вошел во внешнюю атмосферу Солнца всего в 11,5 солнечных радиусах от поверхности Солнца.
Помните те потрясающие полярные сияния, которые мы наблюдали в мае?
Оказывается, это было не единственное "наследство" от мощнейшей за 20
лет солнечной бури! Выяснилось, что наша планета обзавелась новым
радиационным поясом Ван Аллена.
Обычно вокруг Земли вращаются два пояса Ван Аллена - этакие гигантские "бублики" из заряженных частиц, пойманных магнитным полем планеты. Но иногда, когда Солнце особенно разбушуется, может появиться и третий! NASA сообщает, что новый пояс обнаружен между двумя постоянными с помощью специального спутника CIRBE CubeSat. И самое интересное - он может задержаться надолго. Ученые предполагают, что пояс просуществует от нескольких месяцев до нескольких лет!
Хоть появление нового пояса и звучит захватывающе, сильные солнечные бури могут нести реальную угрозу. Они способны нарушить работу GPS, спутниковой связи и другой важной техники.
Очевидно, что солнечный свет распространяется со скоростью света. Фотонам, испускаемым с поверхности Солнца необходимо некоторое время, чтобы пройти сквозь космический вакуум и достичь наших глаз. В среднем солнечный свет проходит расстояние от Солнца до Земли за 8 минут и 20 секунд.
Почему?
Итак, мы вращаемся вокруг Солнца на расстоянии около 150 миллионов километров. Из предыдущего поста мы узнали, что свет движется со скоростью 300 000 километров в секунду. Разделив одно на другое, получим 500 секунд, или 8 мин. и 20 сек.
Из всего этого, становится понятно, что глядя в космос вы смотрите в прошлое. Так как, если бы Солнце вдруг внезапно исчезло из нашей Вселенной, то у вас было бы чуть больше 8 минут, прежде чем вы заметили бы неладное.
Комментарии