Астрофизики создали универсальную модель, объясняющую выбросы вещества от протозвёзд до сверхмассивных чёрных дыр. Исследование представляет теорию, охватывающую явления, различающиеся по энергии и масштабу на 12 порядков.
Профессор Виллем Баан из Синьцзянской астрономической обсерватории Китайской академии наук и профессор Ань Тао из Шанхайской астрономической обсерватории разработали модель, сочетающую теорию сверхзвукового сопла Лаваля — концепцию, описывающая поведение газа или жидкости при прохождении через сужающийся, а затем расширяющийся канал с градиентами давления окружающей среды — изменени я давления в космическом пространстве вокруг астрофизических объектов.
Объединение этих принципов позволяет точно описать, как формируются и ускоряются потоки вещества в космосе — от выбросов молодых звёзд до мощных джетов, исходящих из центров галактик. Модель объясняет, почему эти потоки приобретают определённую форму и скорость, учитывая как внутренние характеристики самого потока, так и влияние космической среды.
Иллюстрация: An Tao, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ada9ea
Учёные провели всесторонний анализ различных классов объектов, подтверждая универсальность модели. Для планетарной туманности Hb 12 теория точно воспроизводит характерную структуру выброса в форме песочных часов. В случае протозвезды HOPS370 модель успешно объясняет механизм формирования биполярного потока.
Примечательно, что для радиогалактик типа FR I, таких как 3C 84 и M87, теория точно описывает эволюцию релятивистских джетов с учётом гравитационных эффектов сверхмассивных чёрных дыр. Эти результаты убедительно подтверждают широкую применимость теоретической базы.
Исследование раскрывает универсальный физический механизм в астрофизических потоках, предлагая новый взгляд на перенос вещества от звёздных до галактических масштабов. Единая концепция не только решает давние теоретические проблемы в астрофизике, но и направляет будущие наблюдательные исследования.
Модель демонстрирует перспективные приложения в различных областях исследований, включая звёзды типа Be, чьи необычные характеристики позволяют изучать процессы звёздной эволюции, аккрецирующие нейтронные звёзды и галактические выбросы, вызванные вспышками звездообразования.
Новая теория открывает широкие возможности для дальнейших исследований и может стать ключом к разгадке многих космических тайн.