Колебания ударной волны могут объяснить повторяющиеся изменения рентгеновского излучения

Авторы сравнили результаты двумерных расчётов с более простыми аналитическими описаниями диска — потока вещества, который падает к чёрной дыре. Оказалось, что одна форма диска не подходит сразу для всей области: до ударной волны лучше работает коническая форма, а после неё — модель, где давление раскалённого газа заметно раздувает поток вверх. Поэтому исследователи собрали гибридную схему из двух описаний, каждое для своего участка.

Такой подход нужен потому, что ударная волна резко меняет свойства вещества: его скорость, температуру и плотность. Гибридная модель смогла одновременно воспроизвести профиль числа Маха — показателя того, насколько поток быстрее звука, — и распределение температуры из численного расчёта. Затем авторы перебрали сочетания энергии и углового момента вещества для чёрных дыр с разной скоростью вращения и нашли области параметров, при которых ударная волна может колебаться с нужными частотами.

Раньше связь между такими колебаниями и рентгеновской изменчивостью проверяли не на единой схеме, а с отдельными упрощёнными геометриями, каждая из которых хорошо описывала только часть потока. Новая модель пытается связать внутреннюю структуру аккреционного потока с наблюдаемыми частотами сразу для медленных и быстрых колебаний. Но она пока показывает согласие расчётов с наблюдениями, а не прямое обнаружение движущейся ударной волны.