Активными называют галактики, у которых центр светит непропорционально ярко и доминирует над излучением звезд. Главный источник энергии, как правило, один: сверхмассивная черная дыра, вокруг которой идет аккреция.
Газ и пыль, падая к черной дыре, разогреваются в аккреционном диске и начинают излучать колоссальную энергию в широком диапазоне. У части активных ядер дополнительно возникают узкие релятивистские струи (джеты), направленные в противоположные стороны вдоль оси вращения.
По современным представлениям, сверхмассивные черные дыры есть в большинстве галактик, но активность включается не всегда: чтобы ядро стало "активным", ему нужен достаточно высокий приток вещества. Активные галактики и активные ядра делят на несколько наблюдательных классов: сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и блазары. Их различия во многом определяются двумя параметрами: реальной мощностью аккреции и под каким углом мы наблюдаем систему. Квазары выделяются экстремальной светимостью: в таких объектах ядро настолько яркое, что может "перебивать" свет всей галактики-хозяина.
- Захватывающие снимки DEM L 190: космический фейерверк в деталях
- Космическая хроника #3: обзор астрономических снимков
- Планета-изгой PSO J318.5-22: космический скиталец без звезды
- Более 100 000 древних звезд в одном кадре: невероятные детали шарового скопления M 72
- На Меркурии нашли места, где может существовать жизнь
Апологеты теории относительности Эйнштейна проталкивают такую картинку: один чувак парает в черную дыру, а второй наблюдает со стороны. И вот первый пролетает горизонт событий не замечая его, а для второго первый, практически навечно, зависает на этом самом горизонте событий. Ну наших чуваков возле черных дыр пока нет, но есть газ и пыль, которые то же материальные объекты и то же должны зависнуть у горизонта событий. Исходя из этой логики каждая черная дыра во вселенной должна иметь вечный аккреционный диск. Но шиш там, следы джетов обнаружены даже у нашей галактики, а вот аккреционного диска у СтрельцаА* нет. Он был и сплыл.
Вот и вопрос - а не закралась ли в уравнения Эйнштейна ошибка и время ведёт себя совсем по-другому, чем ему предписывается теорией относительности?
Для кого "навечно"? Время замедляется только с точки зрения удаленного наблюдателя, который смотрит с безопасного расстояния, используя световые сигналы. С его точки зрения, свет от объекта, падающего в черную дыру, будет приходить все реже и краснеть (красное смещение), создавая иллюзию, что объект бесконечно приближается к горизонту. Но это иллюзия наблюдения, а не реальность.
Для самого падающего объекта (пылинки, газа, астронавта) горизонт событий не является физической стеной. Он пересекает его за конечное собственное время и продолжает падать к сингулярности. Никакого "зависания" для него не существует.
"Навечно зависнуть" объект не может даже в этой идеализированной картине, потому что его изображение для внешнего наблюдателя потухнет и исчезнет за конечное время. Из-за красного смещения фотоны от объекта станут настолько низкоэнергетическими, что их невозможно будет зафиксировать. Объект не "висит", а исчезает из видимой вселенной за конечный, пусть и очень большой по нашим меркам, промежуток времени.
Эффект релятивистского замедления времени для диска ничтожен. Основная, яркая часть аккреционного диска находится далеко за пределами горизонта событий, на расстояниях в сотни и тысячи радиусов Шварцшильда. Там кривизна пространства-времени уже не настолько экстремальна, чтобы вызывать заметное для наблюдения "зависание". Время там течет почти так же, как у нас.
Аккреционный диск динамическая структура. Вещество в нем постоянно теряет угловой момент (из-за вязкости, магнитных полей и турбулентности) и проваливается внутрь. Чтобы диск был "вечным", нужно вечное внешнее пополнение и идеальный баланс, чего в природе не бывает. Поэтому черные дыры со временем "засыпают".
Джеты не признак "зависания". Наоборот, они признак активной аккреции: черная дыра поглощает вещество и преобразует часть его энергии в мощные, узконаправленные выбросы вдоль оси вращения. Джеты формируются во внутренних, самых горячих областях аккреционного потока и в сильных магнитных полях. Если бы вещество вечно "зависало", джетам было бы не из чего формироваться.
У сверхмассивной черной дыры Стрельца A* есть аккреция, но она слабая и непостоянная: наша галактическая черная дыра сейчас малоактивна ей просто не хватает "пищи". Вещество в центре Галактики в основном находится на стабильных орбитах и не падает в большом количестве. Когда облако газа подходит ближе (как бывало и раньше), мы видим всплеск активности. Другими словами, Стрелец A* находится в режиме низкой светимости и это ожидаемо в рамках моделей аккреции.
Ошибка не в уравнениях Эйнштейна, а в вашей наивной, буквальной трактовке без учета физики процесса.
Горизонт это точка невозврата, не поверхность свечения. Самые яркие области на изображениях (как у M 87* или Стрельца A*) это фотонное кольцо и зона максимальной скорости/трения плазмы, которые находятся на расстоянии от 3 до 10 радиусов от горизонта. Туда еще долетает свет и оттуда он все еще может уйти.
У горизонта слишком экстремально. Там вещество падает с околосветовой скоростью, времени на "яркое свечение" практически нет. Большинство фотонов, рожденных там, либо проваливаются внутрь, либо испытывают колоссальное красное смещение, превращаясь в радиоволны.
"Джеймс Уэбб" уже наблюдал активные ядра галактик, которые, как сказано в посте, связаны с черными дырами.
И время уже показало: расчеты ОТО бесподобно точно предсказали и размер тени черной дыры, и форму ее кольца. Диск ведет себя ровно так, как предписано уравнениями. Каждый раз, когда наука пытается найти неточности в ОТО, она в очередной раз доказывает, насколько теория точна.
Ну так бы и сказали, а то я не догадался раньше. Каждый божий день с аккрецией сталкиваюсь - а она вон чего творит у чёрных дыр