Чёрные дыры представляют собой области пространства, где физические законы действуют в наиболее экстремальных условиях. Их сильная гравитация притягивает окружающее вещество, в том числе газ звёзд, оказавшихся слишком близко. Перед тем как пересечь горизонт событий, газ обычно формирует быстро вращающийся аккреционный диск, нагревается до огромных температур и частично выбрасывается в виде узких струй.
Такие струи состоят из плазмы и частиц, движущихся с околосветовыми скоростями. У сверхмассивных чёрных дыр они могут простираться на миллионы парсеков и заметно влиять на окружающее пространство. Потоки нагревают газ, из которого могли бы рождаться звёзды, перемещают его и создают разреженные пузыри, где формирование новых светил становится невозможным.
Астрофизики стремятся научиться заранее определять момент появления струй, чтобы направлять к таким объектам дополнительные телескопы. Новое исследование Тосихиро Кавагути из Университета Тоямы и Кадзутаки Ямаоки из Университета Нагои опубликовано в The Astrophysical Journal, сообщает сайт Universe Today. Учёные изучили четыре двойные системы с чёрными дырами, включая объект из своей работы 2025 года, и сопоставили изменения рентгеновского излучения с последующими радиовыбросами.
Исследователи установили, что перед формированием струй внутренний край аккреционного диска быстро приближается к внутренней стабильной круговой орбите, или ISCO, а изменчивость рентгеновского излучения снижается. Все четыре системы продемонстрировали такие признаки за один—10 дней до появления радиоактивности, связанной с выбросами. По словам авторов, сочетание уменьшения внутреннего радиуса диска и падения показателя изменчивости может стать надёжным сигналом для прогноза струй.
При этом заметного скачка темпа поглощения вещества перед выбросами не обнаружили. В системе XTE J1859+226 скорость аккреции, напротив, снижалась примерно за 30 дней до события, хотя перед образованием струй был замечен возможный рост примерно на 20 процентов. Учёные подчеркнули, что для проверки этой особенности нужны более точные наблюдения.
Результаты также показывают, что струи могут возникать при аккреции ниже эддингтоновского предела — теоретической границы, где сила излучения уравновешивает гравитационное притяжение. Это противоречит моделям, требующим превышения данного порога для запуска выбросов. Авторы предлагают использовать одновременное устойчивое уменьшение внутреннего радиуса диска и рентгеновской изменчивости для рассылки предупреждений другим телескопам, что позволит детальнее исследовать физику чёрных дыр и высокоэнергетических частиц.