Чёрная дыра одновременно выбрасывает газ с разными скоростями

Международная группа учёных выявила сложную структуру мощного потока газа, исходящего из окрестностей сверхмассивной чёрной дыры в квазаре WISSH13, расположенном на расстоянии около 2 миллиардов световых лет от Земли. Исследование проведено с использованием данных космических телескопов XMM-Newton и NuSTAR и опубликовано на сервере препринтов arXiv.

Анализ рентгеновских спектров показал наличие двух отдельных компонентов ветра, движущихся с принципиально разными скоростями. Первый слой газа распространяется со скоростью около 10 процентов от скорости света, второй достигает 30 процентов. Такие потоки, превышающие 10 процентов скорости света, называются сверхбыстрыми истечениями и оставляют характерные линии поглощения в рентгеновском спектре.

Более медленный компонент регистрировался учёными дважды: в 2017 году и в октябре 2024 года, что указывает на его устойчивый характер. Быстрый компонент обнаружен только в новых наблюдениях, свидетельствуя о временном характере его формирования. Такая структура согласуется с теоретическими моделями многослойных ветров, предусматривающими наличие быстрого потока из внутренних областей аккреционного диска, окружённого более медленными оболочками, формирующимися на большем расстоянии.

Выбросы вещества характеризуются беспрецедентной мощностью. Два компонента ветра ежегодно выносят примерно по 21 и 24 солнечных масс материала, что делает их одними из самых мощных подобных явлений, когда-либо зафиксированных учёными. Центральная чёрная дыра квазара WISSH13 обладает массой около 2 миллиардов солнечных масс и поглощает материю со скоростью, превышающей типичные для таких объектов показатели.

Это первое обнаружение сверхбыстрого истечения с таким высоким красным смещением у нелинзированного квазара, то есть у объекта, свет которого не усиливается гравитационной линзой близлежащей галактики. Полученные данные указывают на то, что закономерности в характеристиках ветров от чёрных дыр сохраняются независимо от красного смещения и эпохи существования источника.

Источник: Phys.org