Международная команда астрономов, возглавляемая учёным IAS и со-сотрудниками из Австралии, обнаружила, что мощные джеты чертых черных дыр следуют, по всей видимости, единому критическому правилу. Это правило относится к особенному поведению чёрных дыр в период их «кормёжки» и, как оказалось, работает у чёрных дыр самых разных масс — от «звёздочных» масс около десяти солнечных до сверхм massive миллиардов солнечных масс. Новая работа подчеркивает, что запуск джетов происходит на одном и том же критическом этапе кормления, независимо от размера самой дырки. Эти выводы отражены в исследовании, которое связывают с наблюдениями и другими исследованиями, включая материалы о приливных разрушительных событиях. sources: [0,1,12]} ,{

Исследование фокусировалось не на одной конкретной системе, а на двадцати приливных разрушительных событиях, что позволило учёным сравнить поведение чёрных дыр при резком поступлении материи после разрыва звезды и затем проследить появление радио-джетов. В итоге их выборка была сведена к десяти наиболее качественным случаям, в которых можно достоверно определить как скорость кормления чёрной дыры, так и момент появления радио-выбросов. Эти данные позволили подтвердить идею о существовании двух отдельных периодов, в течение которых джеты возникают. sources: [14,15,16,17]} ,{

Впервые судя по данным, в первый период джеты образуются на раннем этапе, когда чёрная дыра потребляет материал с чрезвычайно высоким темпом. Второй период проявляется значительно позже — сотни и даже тысячи дней после того, как звезда была разрушена. В то время второй этап сопровождается снижением темпа кормления до примерно двух процентов от предела Эддингтона — момента, когда внешнее давление излучения начинает уравновешивать гравитационную тягу. Именно этот порог в два процента ранее уже был известен для меньших по массе чёрных дыр в нашей галактике, и обнаружение аналогичного значения для сверхмассивных дыр говорит о том, что часть физики чёрных дыр работает одинаково независимо от их массы. sources: [17,18,19]} ,{

Важное значение открытия состоит в том, что знание о двух фазах образования джетов может помочь астрономам предсказывать, когда у чёрной дыры возникнет задержанный джет. Это позволит планировать наблюдения и увеличивать шанс зафиксировать кратковременные явления. По словам авторов, такие предсказания могут повысить эффективность использования дорогостоящих телескопов и уменьшить число наблюдений, не несущих значимой активности. В перспективе предсказуемость событий может быть особенно полезна для будущих крупных обсерваторий, включая радиотелескопический проект Square Kilometre Array, запуск которого запланирован на 2028 год. sources: [21,22,23,24,25]}],

Идея о том, что законы физики черных дыр едины на разных массах, возникла у учёных ещё давно, но подтверждение на практике ранее было затруднено из-за длительности процессов вокруг сверхмассивных дыр. Тидальные разрушительные события дают учёным возможность наблюдать эволюцию процесса кормления за годы, а не тысячелетия. Встреча в Мадриде во время astrophysics-конференции стала той неожиданной точкой, где Мумбери и Гудвин поняли, что одна и та же закономерность может управлять джетами как у мелких, так и у огромных чёрных дыр. Эти детали становятся основой более глубоких выводов о физике аккреции и высвобождения энергии. sources: [11,12,4]}],

Исследование под названием «A universal critical accretion rate for black hole jet formation» было опубликовано в Nature Astronomy и объединило данные с телескопов из Америки, Австралии, Индии, Южной Африки и космических аппаратов, что позволило охватить широчайший диапазон наблюдаемых систем и спектров. В работе участвуют Андрю Мумберри, Исследовательская учёная-координатора, и Аделл Гудвин, стипендиант Forrest Research Foundation в Международном центре радионауки Curtin University в Западной Австралии. Эти данные обобщают многолетний массив наблюдений и демонстрируют, что явление джетов следует рассматривать как часть единой физики. sources: [2,4,5]}],

Авторы подчёркивают, что их работа не просто поясняет одну конкретную систему, а предлагает общий принцип, применимый к слабым и сильным чёрным дырам, что может повлиять на предсказуемость и планирование будущих исследований. Это может оказаться особенно полезным для крупных проектов, в том числе Square Kilometre Array, запуск которого ожидается в 2028 году. Авторы выражают надежду, что их результаты откроют новые направления в исследованиях Вселенной. sources: [25,24,21,22]}],

Главная новость исследования — два отдельных периода появления джетов и общий порог активности в два процента от Эддингтонской массы для сверхмассивных чёрных дыр, что повторяет известные принципы для меньших объектов. Эти выводы поддерживают идею о единой физике аккреции и высвобождения энергии во вселенной. В работе подчеркивается, что дальнейшие наблюдения помогут уточнить детали и возможные исключения из этой закономерности, а также расширить понимание того, как такие явления влияют на эволюцию галактик. sources: [16,17,18,19]}],