Столкновение сверхмассивных черных дыр порождает длительное инфракрасное послесвечение

Астрономы из университета Джона Хопкинса показали, что слияние двух сверхмассивных черных дыр может порождать длительное (до 100 тысяч лет) инфракрасное послесвечение, которое сравнительно легко обнаружить современными инструментами, сообщает журнал New Scientist.

Сверхмассивные черные дыры могут превосходить Солнце по массе в несколько миллиардов раз. В настоящее время предполагается, что в ядре большинства галактик, включая Млечный путь, находится сверхмассивная черная дыра.

Столкновение двух черных дыр, приводящее к их последующему слиянию, - явление, давно интересующее астрономов. Во время такого слияния должно высвобождаться огромное количество энергии, значительная часть - в виде гравитационных волн, которые давно ищут, но пока напрямую не зафиксировали.

Новые расчеты Джереми Шниттмана (Jeremy Schnittman) и Джулиана Кролика (Julian Krolik) из университета Джона Хопкинса показывают, что слияние сверхмассивных черных дыр должно также вызывать инфракрасное послесвечение продолжительностью около 100 тысяч лет. Источником излучения станут аккреционные диски - газопылевые диски, вращающиеся вокруг черных дыр и постепенно поглощающиеся ими. При слиянии дыр орбиты вещества в дисках нарушатся, и частицы будут сталкиваться друг с другом. Постепенно газ "успокоится", но до того из-за подобных внутренних столкновений значительная часть энергии перейдет в электромагнитные волны и будет в конце концов испущена диском в виде инфракрасного излучения.

Итоговое инфракрасное излучение может быть обнаружено, например, телескопом "Спитцер". Слившиеся черные дыры будут отличаться от других источников инфракрасного света отсутствием излучения на других волнах, в частности, ультрафиолетовых и рентгеновских. По расчетам Шниттмана и Кролика, в наблюдаемой Вселенной в настоящее время должно находиться 10⁴-10⁵ таких источников.

Работа Шниттмана и Кролика подана в журнал Astrophysical Journal.

У Марса и Венеры нашли неожиданные сходства

Используя данные инструментов двух аналогичных зондов - "Венус Экспресс" и "Марс Экспресс" - ученые выяснили, что две очень разные планеты - Венера и Марс - взаимодействуют с солнечным ветром похожим образом, сообщает Европейское космическое агентство (ESA).

Анализаторы ASPERA (Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms - "Анализатор космической плазмы и атомов больших энергий"), установленные на обоих зондах, практически идентичны. Это позволило астрономам использовать их не только для изучения верхних слоев атмосфер двух планет, но и для их сравнительного анализа (подобные исследования называются сравнительной планетологией).

Солнечный ветер - практически постоянный поток заряженных частиц, выбрасываемый Солнцем - постепенно уничтожает ионосферы Венеры и Марса. Ионосфера - верхний слой атмосферы, состоящий в основном опять же из заряженных частиц (ионизировавшихся под воздействием солнечного света), которые из-за взаимодействия с солнечным ветром постоянно уносятся в пространство. Атмосферу Земли от непосредственного взаимодействия с солнечным ветром защищает сильное магнитное поле, которого нет у соседних планет.

Интересно, однако, что само взаимодействие потоков заряженных частиц создает вокруг Марса и Венеры слабые магнитные поля, которые вытягиваются в длинный хвост с дальней от Солнца стороны планеты. Структуры этих полей, как оказалось, очень похожи, несмотря на то, что Венера заметно ближе к Солнцу, крупнее и имеет гораздо более плотную атмосферу. По мнению ученых, это объясняется тем, что высоте около 250 километров плотности ионосфер двух планет одинаковы.

Исследование выявило и различия. Так, Венера подвергается атаке более концентрированного солнечного ветра, поэтому вокруг нее магнитное поле сильнее и частицы ионосферы, покидающие его, ведут себя не так, как на Марсе.

На Марсе же были обнаружены небольшие магнитные поля вокруг определенных участков коры планеты. В некоторых областях эти поля защищают атмосферу, а в некоторых, наоборот, ускоряют утекание частиц из нее в космос.

19 статей, посвященных сравнительному анализу ионосфер двух планет, появятся в специальном выпуске журнала Planetary and Space Science.