Режим питания чёрной дыры связан со скоростью её струй

Авторы не запускали новый эксперимент, а собрали результаты наблюдений из прежних работ. Они отобрали 333 активных ядра галактик, для которых можно было достаточно надёжно оценить движение отдельных «узлов» в струе по данным наблюдений. Затем сравнили две большие группы источников: квазары и FR II-галактики — с одной стороны, BL Lac-объекты и FR I-галактики — с другой. Такой подход позволил сопоставить не отдельные необычные объекты, а целые классы космических источников.

Проблема в том, что струи у чёрных дыр звёздной массы обычно движутся заметно медленнее, чем струи у сверхмассивных чёрных дыр в активных галактиках. Раньше было неясно, связано ли это различие с массой самой чёрной дыры или с тем, как именно она поглощает вещество. Новые результаты говорят в пользу второго объяснения: группа BL Lac и FR I по скорости струй оказалась ближе к рентгеновским двойным системам, чем к квазарам и FR II.

Чтобы объяснить наблюдаемую картину, авторы рассчитали, как магнитное поле может разгонять струю. В их модели важна сила магнитного поля по сравнению с плотностью вещества у основания струи. Для квазаров и FR II поле поддерживает обычный аккреционный диск — вращающийся поток падающего газа, — а для BL Lac, FR I и рентгеновских двойных систем — ADAF, режим, при котором газ падает на чёрную дыру медленно и остаётся горячим. Расчёты показывают, что поле диска сильнее поля ADAF, поэтому оно способно дать струе больший лоренц-фактор, то есть более высокую скорость, близкую к скорости света.