Черная дыра растянула облако, как ириску экспресс
Черная дыра в двойной системе V4641 Стрельца ведет себя как гигантский миксер. Она засасывает вещество соседней звезды и выбрасывает его обратно в космос двумя узкими струями. Эти струи бьют в окружающий газ, как струя воды в песок, и постепенно выдувают вокруг дыры огромную полость.
Радиотелескоп MeerKAT в Южной Африке смотрел на эту систему несколько часов. На снимках проявилось облако в форме банта — две вытянутые петли, расходящиеся от дыры в противоположные стороны. Размер облака — 35 световых лет. Это как если бы от Солнца до ближайшей звезды протянули светящуюся нить, а потом растянули ее в десять раз.
Что разгоняет частицы до таких энергий? Скорее всего, ударные волны внутри струй. Когда быстрый поток врезается в медленный газ, он сгребает его перед собой, как бульдозер. В этом фронте частицы прыгают туда-сюда через границу и набирают скорость. Так электроны в облаке разгоняются до энергий, которые в тысячи раз превышают возможности Большого адронного коллайдера.
Облако вокруг V4641 Стрельца — редкая находка. Оно показывает, что даже небольшие черные дыры могут десятилетиями «дуть» в космос и создавать структуры размером с целые звездные скопления. Возможно, именно такие облака когда-то помогли космическим лучам заполнить нашу Галактику.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.03140
Black holes (BHs) in microquasars can launch powerful relativistic jets that have the capacity to travel up to several parsecs from the compact object and interact with the interstellar medium. Recently, the detection of large-scale very-high-energy (VHE) gamma-ray emission around the black hole transient V4641 Sgr and other BH-jet systems suggested that jets from microquasars may play an important role in the production of galactic cosmic rays. V4641 Sgr is known for its superluminal radio jet discovered in 1999, but no radio counterpart of a large-scale jet has been observed. The goal of this work is to search for a radio counterpart of the extended VHE source. We observed V4641 Sgr with the MeerKAT radio telescope at the L and UHF bands and produced deep maps of the field using high dynamic range techniques. We report the discovery of a large-scale (35 pc), bow-tie-shaped, diffuse, radio structure around V4641 Sgr, with similar angular size to the extended X-ray emission discovered by XRISM. However, it is not spatially coincident with the extended VHE emission. After discussing the association of the structure with V4641 Sgr, we investigate the nature of the emission mechanism. We suggest that the bow-tie structure arose from the long-term action of large-scale jets or disk winds from V4641 Sgr. If the emission mechanism is of synchrotron origin, the radio/X-ray extended structure implies acceleration of electrons up to more than 100 TeV as far as tens of parsecs from the black hole.
Радиотелескоп MeerKAT состоит из 64 антенн, каждая размером с трехэтажный дом. Вместе они ловят радиоволны так же четко, как один гигантский глаз диаметром 8 километров.