Джет из чёрной дыры: упрощённая модель экспресс

Оригинал: "Analytic force-free jet from disk-fed rotating black holes"
· Luis Villarin, Ian Vega
arXiv:2602.21865 · 2026-02-25 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные построили модель струи плазмы, вылетающей из вращающейся чёрной дыры, и нашли, что её форма почти не зависит от диска вокруг дыры.

Из центра галактики, где прячется чёрная дыра, в обе стороны бьют узкие струи раскалённого газа — джеты. Они светятся на огромных расстояниях, иногда длиннее самой галактики. Как именно чёрная дыра запускает эти струи, до конца не ясно, но есть элегантная идея: вращение чёрной дыры закручивает магнитные поля, и они, как пружина, выбрасывают вещество наружу. Это называют механизмом Блэнфорда–Знайека.

Авторы новой работы построили упрощённую математическую модель такой струи. Они рассмотрели чёрную дыру, которая вращается медленно, и тонкий диск из плазмы вокруг неё. Оказалось, что струя имеет форму параболы — как струя воды из шланга, которая расширяется, но не слишком быстро. Главный сюрприз: параметры струи почти не зависят от того, как именно устроен диск. Меняли расположение токов в диске — струя оставалась почти той же. Это намёк на универсальность: возможно, все медленно вращающиеся чёрные дыры запускают джеты одинаково, независимо от деталей их окружения.

Джеты от чёрных дыр — одни из самых мощных явлений во Вселенной. Они могут простираться на миллионы световых лет, ускоряя частицы почти до скорости света.

Эта модель — шаг к пониманию того, как чёрные дыры отдают энергию обратно в космос. Ведь джеты разносят вещество и магнитные поля по галактикам, влияя на рождение новых звёзд. Если механизм действительно универсален, мы сможем предсказывать поведение далёких активных галактик, не вдаваясь в детали их внутреннего устройства.

Скорость частиц в джетах может достигать 99,9% скорости света — за одну секунду такая частица пролетает почти 300 000 километров.

В фильме «Интерстеллар» чёрная дыра Гаргантюа показана с аккреционным диском, но джеты там не видны — а ведь именно они могли бы быть самым ярким зрелищем.

Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
джет чёрная дыра Шварцшильда релятивистские джеты модель СYK ветер аккреционного диска релятивистская струя чёрная дыра Керра микроквазар