Из множества молодых массивных звезд и черных дыр идут огромные потоки вещества — релятивистские струи. Иногда протяжённость их достигает тысячи световых лет, и учёные стараются понять, что поддерживает их четкую структуру на таких расстояниях. Недавно астрономы изучили звезду в процессе формирования, которая испускает плазменные струи, аналогичные тем, что исходят от черных дыр. В результате учёные пришли к выводу, что конструкция этих потоков держится на каркасе магнитных полей.
При скоплении большого количества вещества рядом с черной дырой ее сила притяжения становится настолько велика, что она не способна поглотить все сразу. Часть вещества отталкивается от нее в противоположных направлениях от полюсов, образуя эффектные плазменные потоки, известные как релятивистские струи.
Пример — поток из центра галактики М87, где находится черная дыра в несколько миллиардов раз больше Солнца, направленный к нам. Противоположная струя существует, но её сложнее наблюдать. В галактике Центавр А положение относительно Земли позволяет увидеть обе струи хорошо.
«Фонтанировать» могут не только черные дыры, но и очень молодые, еще рождающиеся звезды, называемые протозвездами. Причина этому общая — вокруг них вращается диск притягиваемого вещества, такого объема, что часть его разлетается от полюсов звезды.
Астрофизики давно установили, что этот процесс выходит за рамки механических взаимодействий.
Астрофизики из Мексики, Аргентины, Испании и Индии пытаются объяснить, как это работает. статье для журнала The Astrophysical Journal LettersВыяснили, что частицы в релятивистских струйках движутся вдоль спиральных силовых линий магнитного поля.
Это наблюдают в потоке сверхмассивной черной дыры в галактике М87. Важно было понять, действует ли такой же механизм и в струях от протозвезд.
Это оказалось очень сложно, потому что от их струй исходит в основном тепловое излучение, то есть свечение от нагрева. Для отслеживания магнитного поля необходимы другие типы излучения. Благодаря высокочувствительной технике удалось выбрать подходящую цель: протозвезду в объекте IRAS 18162-2048, расположенную примерно в пяти с половиной тысячах световых лет от нас в направлении созвездия Стрельца.
От неё, как нетрудно догадаться, тоже исходят плазменные струи. Установлено, что они вращаются: вещество в них движется по закручивающимся спиралям. По мнению астрофизиков, эти спирали – силовые линии магнитных полей внутри потока, которые закручиваются при вращении диска вещества вокруг звезды.
Ученые считают, что это общий принцип образования плазменных джетов любого происхождения, независимо от массы и энергии источника. Вероятно, новый труд вызовет споры у приверженцев других теорий, так как дискуссии о природе релятивистских струй продолжаются уже много лет.