Астрофизики Хельсинкского университета впервые смогли объяснить тайну источников рентгеновского излучения, наблюдаемого вблизи черных дыр.
Результаты их работы были размещены в журнале Nature Communications.
Исследование показало, что рентгеновское излучение возникает вследствие турбулентности плазмы вокруг черной дыры, вызванной хаотическими движениями магнитных полей. Подобные явления были ранее замечены на Солнце, где солнечные вспышки также генерируют аналогичное излучение.
Ученые использовали моделирование, учитывая квантовые взаимодействия плазмы и излучения. Это дало возможность воссоздать сложные условия вблизи черных дыр, где турбулентность и магнитные поля вызывают экстремальные физические процессы.
Моделирование продемонстрировало, что при данных условиях плазма может существовать в двух различных состояниях: холодном и прозрачном либо горячем и непрозрачном. Такое поведение плазмы обусловлено воздействием внешнего излучающего поля, что соответствует расхождениям в наблюдениях аккреционных дисков, испускающих излучение в мягком и жестком спектрах.
Следовательно, квантовые эффекты, такие как превращение рентгеновских лучей в электроны и позитроны с последующей аннгиляцией, играют значительную роль в динамике плазмы вблизи черной дыры и при рентгеновском излучении.
