Как измерили скорости струй у далёких чёрных дыр экспресс

Оригинал: "Simulation-based inference for AGN jet population modelling: Towards more robust comparisons of black hole jet speeds"
arXiv:2608.08733v1 · 2026-08-09 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные выяснили, насколько быстро движутся потоки вещества, выбрасываемые сверхмассивными чёрными дырами.

Сверхмассивные чёрные дыры в центрах галактик иногда выбрасывают узкие потоки вещества — струи, которые летят почти со скоростью света. Долгое время астрономы не могли точно сказать, насколько быстры эти струи у разных чёрных дыр. В новой работе учёные собрали данные о сотнях таких струй и применили метод, который раньше использовали в других областях науки.

Струя чёрной дыры похожа на луч от пожарного шланга: она летит далеко, но её форма и скорость зависят от напора воды.

Метод называется «вывод без правдоподобия». Вместо того чтобы пытаться вычислить вероятность каждого варианта напрямую, компьютер учится на множестве смоделированных примеров и потом сравнивает их с реальными наблюдениями. Это позволило учесть искажения, которые вносит ограничение по яркости: слабые струи просто не видны, и если это не учитывать, оценки скоростей ошибочны. Новый подход показал, что прежние ошибки были сильно занижены, а распределение скоростей не похоже на простую кривую.

Результат: у большинства струй скорость близка к 99% от скорости света, но есть и более медленные. Распределение скоростей оказалось похожим на то, что наблюдается у чёрных дыр звёздной массы — тех, что возникают при взрывах массивных звёзд. Это значит, что механизм запуска струй, возможно, одинаков для чёрных дыр любой массы.

Скорость струи измеряют через её яркость: чем быстрее летит вещество, тем ярче оно кажется из-за эффекта, похожего на усиление света фарами встречной машины.

Струи от сверхмассивных чёрных дыр могут быть длиннее, чем расстояние от Земли до соседней галактики.

N(\Gamma) \propto \Gamma^b
Число струй с данным фактором Лоренца Γ (показателем скорости) убывает по степенному закону с показателем b ≈ -1.32.
Учёные
Jacob BekensteinStephen HawkingFritz ZwickyBernhard RiemannJoseph WeberKarl Schwarzschild
Понятия
джет чёрная дыраэнтропия Бекенштейна–Хокингаизлучение хокингагравитационное линзированиеуравнения Эйнштейнаэффект Лензе — Тиррингатеорема об отсутствии волос