В декабре 2024 года квазар PG 1211+143 оказался под прицелом сразу двух рентгеновских обсерваторий: спектроскопы XRISM и XMM-Newton смотрели на него одновременно. Квазар — это очень яркое ядро далёкой галактики, где сверхмассивная чёрная дыра засасывает окружающий газ. Часть газа не падает в дыру, а выбрасывается прочь в виде сверхбыстрого потока — со скоростью до 40% скорости света.
В рентгеновском свете этот поток оставляет следы: атомы железа и кислорода поглощают лучи на определённых длинах волн, и по этим «провалам» в спектре можно узнать скорость и плотность газа. Оказалось, что поток не однороден. В нём различимы по меньшей мере три зоны, летящие с разными скоростями — 7,4%, 12% и 33% скорости света. Медленные зоны плотнее и холоднее, быстрые — разреженнее и горячее, как слои разной температуры в струе пара над кастрюлей.
Такая «клочковатость» объясняет, как чёрная дыра разгоняет ветер. Простое давление света на свободные электроны не смогло бы придать газу такую скорость. Но если в потоке есть плотные сгустки, богатые линиями поглощения, свет давит на них гораздо сильнее — как порыв ветра сильнее толкает парус с нашитыми заплатками, чем гладкую ткань. Именно такие сгустки, вероятно, и уносят вещество от чёрной дыры.
Квазар PG 1211+143 — уже второй пример, где рентгеновский телескоп XRISM разглядел комковатую структуру аккреционного ветра. Ранее то же самое увидели у квазара PDS 456. Похоже, что сверхбыстрые потоки от чёрных дыр — не гладкие реки, а скорее клубящиеся струи пара, вырывающиеся из кипящего котла.
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.16496
The nearby quasar, PG 1211+143, has one of the prototype examples of an ultra fast outflow (UFO), as seen in several past XMM-Newton and Chandra observations. In December 2024, PG 1211+143 was observed simultaneously with XRISM Resolve and XMM-Newton, allowing both the Fe K and soft X-ray outflows to be examined at high resolution simultaneously. The Resolve spectrum revealed a forest of Fe K band absorption lines from the UFO (Mizumoto et al. 2026), comprising of up to six discrete velocity components ranging from $$v/c=-0.074$$ to $$v/c=-0.40$$. Here we present the simultaneous XMM-Newton RGS (Reflection Grating Spectrometer) spectrum, where three lower ionization counterparts of the Fe K velocity zones are observed; at $$v/c=-0.074, -0.12$$ and $$-0.33$$. The soft X-ray absorbers tend to be somewhat less ionized than their Fe K counterparts, with their opacity mainly arising from Fe L shell lines and highly ionized Oxygen. From comparing the Resolve and RGS absorbers, we show that the outflow can be parameterized with a density profile varying with radius as $$r^{-5/3}$$, while the lower ionization zones likely originate from denser clumps of gas. Pure electron scattering appears insufficient to provide enough thrust to power the wind, unless sufficient low ionization gas capable of radiative line driving exists outside of the line of sight. Overall, PG 1211+143 provides further evidence for the clumpy nature of accretion disk winds, as was recently revealed in the quasar PDS 456 with XRISM.
Скорость самого быстрого компонента потока — 120 000 км/с. За одну секунду такой газ пролетел бы расстояние от Земли до Луны и обратно.