257 дней наблюдений чёрной дыры NGC 7469 выявили несоответствия стандартной модели. Размеры аккреционного диска оказались в три раза больше ожидаемых

Международная группа учёных представила результаты масштабного исследования активного ядра галактики NGC 7469, в центре которой находится сверхмассивная чёрная дыра, окружённая раскалённым диском вещества. В течение 257 дней сеть роботизированных телескопов Лас-Кумбрес и орбитальная обсерватория Swift фиксировали изменения яркости диска в различных диапазонах — от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Этот подход, напоминающий анализ «светового эха», позволил измерить размеры структуры и выявить расхождения с общепринятыми моделями.

Метод основывался на замерах временных задержек между вспышками в разных спектральных диапазонах. Например, коротковолновое ультрафиолетовое излучение, возникающее ближе к чёрной дыре, запаздывало по сравнению с длинноволновым оптическим и инфракрасным светом с внешних областей диска. Данные с наземных и космических инструментов были совмещены после калибровки, устранившей различия в чувствительности сенсоров. Результаты показали, что задержки между диапазонами в среднем в три раза превышают предсказания стандартной теории тонких аккреционных дисков.

Для объяснения расхождений учёные разработали две конкурирующие модели. Первая предполагает наличие компактной короны — области экстремально горячей плазмы над диском, которая генерирует рентгеновское излучение и влияет на тепловые свойства вещества. Модель потребовала корректировки параметров чёрной дыры, включая скорость её вращения. Вторая гипотеза описывает диск с нестандартной геометрией: его внешний край резко изгибается, образуя форму, близкую к «чаше», где температура падает до уровня, достаточного для формирования неустойчивых пылевых образований.

Дополнительный анализ выявил избыток излучения в синей части спектра и в линии водорода, что свидетельствует о вкладе окружающих газовых облаков. Учёные объединили данные телескопов LCO и Swift, построив комплексные модели, которые учитывают излучение диска, короны и отражённые рентгеновские лучи. Это помогло уточнить распределение энергии в системе.

Полученные данные указывают на необходимость пересмотра классических представлений о динамике аккреционных дисков. В ближайшие годы наблюдения за NGC 7469 продолжатся с использованием роботизированных телескопов и орбитальных обсерваторий.

 Источник: arXiv