Ученые обнаружили скрытый источник энергии внутри черной дыры-монстра

Исследователи из Университета Гёте во Франкфурте разработали численный код FPIC, который впервые с высокой математической точностью показал, как чёрная дыра M87* преобразует свою вращательную энергию в мощный джет частиц, движущийся почти со скоростью света. Код продемонстрировал, что помимо традиционного механизма Блэндфорда-Знаека, ключевую роль играет магнитное пересоединение — разрыв и пересоединение магнитных силовых линий.

M87* — сверхмассивная чёрная дыра массой в 6,5 миллиардов солнц, быстро вращающаяся вокруг своей оси. Моделирование на суперкомпьютерах показало, что в экваториальной плоскости чёрной дыры происходит интенсивное магнитное пересоединение, приводящее к образованию цепочки плазмоидов — энергетических «пузырей» плазмы. Этот процесс сопровождается генерацией частиц с отрицательной энергией, которые питают экстремальные астрофизические явления.

Открытие фундаментально меняет понимание того, как чёрные дыры питают свои джеты и влияют на эволюцию галактик. Двойной механизм извлечения энергии объясняет экстремальную светимость активных галактических ядер и ускорение частиц до релятивистских скоростей. Результаты требуют миллионов часов вычислений на суперкомпьютерах и представляют собой значительный прорыв в моделировании релятивистской плазмы в искривлённом пространстве-времени.