В 2010-х астрономы заметили удивительную вещь: сверхмассивные черные дыры в центрах галактик, несмотря на огромную разницу в размерах и яркости, выстраиваются на одну прямую линию, если построить график зависимости их свечения в миллиметровом диапазоне от рентгеновского излучения и массы. Эта линия получила название «миллиметровая фундаментальная плоскость аккреции черных дыр».
Теперь группа исследователей проверила, подчиняются ли этому правилу черные дыры звездной массы — те, что образуются при коллапсе массивных звезд. Они взяли данные по пяти рентгеновским двойным системам, где черная дыра перетягивает вещество с соседней звезды, и обнаружили: эти объекты тоже ложатся на ту же плоскость. Как будто все черные дыры во Вселенной, от крошечных до гигантских, следуют одному универсальному закону.
Ученые также проверили теоретические модели, описывающие падение вещества на черную дыру. Обе основные модели — с горячим разреженным потоком и с узкими струями плазмы — предсказывают существование такой плоскости для черных дыр любой массы. Однако точность предсказания массы черной дыры по этой плоскости у моделей разная, что открывает путь для дальнейших исследований.
как её написали авторы, на английском arXiv:2601.04007
Recent work revealed the existence of a galaxy "millimetre fundamental plane of black hole accretion", a tight correlation between nuclear $$1$$mm luminosity, intrinsic $$2$$ - $$10$$keV X-ray luminosity and supermassive black hole mass, originally discovered for nearby low- and high-luminosity active galactic nuclei. Here we use mm and X-ray data of $$5$$ X-ray binaries (XRBs) to demonstrate that these stellar-mass black holes also lie on the mm fundamental plane, as they do at radio wavelengths. One source for which we have multi-epoch observations shows evidence of deviations from the plane after a state change, suggesting that the plane only applies to XRBs in the hard state, as is true again at radio wavelengths. We show that both advection-dominated accretion flows and compact jet models predict the existence of the plane across the entire range of black hole masses, although these models vary in their ability to accurately predict the XRB black hole masses.
Миллиметровое излучение от черных дыр можно наблюдать с помощью радиотелескопов, таких как ALMA в Чили, которые видят сквозь облака пыли, скрывающие центр галактики.