Чёрные дыры не могут одновременно выбрасывать мощные джеты и сильные ветра — они переключаются между этими режимами, словно качели. К такому выводу пришла международная команда учёных после трёхлетних наблюдений системы 4U 1630−472 с помощью рентгеновского инструмента NICER на МКС и радиотелескопа MeerKAT. Исследование опубликовано 5 января 2026 года в журнале Nature Astronomy.

Джеты и ветры не уживаются вместе

Когда чёрная дыра активно поглощает вещество от звезды-компаньона, часть материала формирует аккреционный диск. Из него вырываются два типа выбросов:

  • релятивистские джеты — узкие потоки плазмы на скоростях, близких к световой;
  • мощные рентгеновские ветры — широкие потоки газа, разлетающиеся во все стороны.

Оказалось, что эти два механизма никогда не работают одновременно. Когда включается джет, ветры почти исчезают. Когда усиливаются ветры — джет пропадает.

«Мы видим, что можно описать как энергетическую борьбу внутри аккреционного потока чёрной дыры. Когда чёрная дыра выбрасывает высокоскоростной плазменный джет, рентгеновский ветер затихает, и наоборот», — рассказал член команды Цзячен Цзян из Университета Уорика.

Его коллега Цзобин Чжан из Оксфордского университета добавил: «Наши наблюдения дают чёткое доказательство того, что двойные системы с чёрными дырами переключаются между мощными джетами и энергичными ветрами — никогда не производя оба одновременно».

Саморегуляция и стабильный отток энергии

Интересно, что общий объём энергии и массы, выбрасываемой из системы, остаётся примерно постоянным. Джеты и ветры конкурируют за один и тот же материал, но в сумме уносят примерно одинаковое количество энергии.

Учёные считают, что переключение режимов определяется не объёмом поступающего вещества, а конфигурацией магнитных полей внутри аккреционного диска. Именно они решают, какой механизм выброса окажется доминирующим в данный момент.

Значение для галактик

Чёрные дыры не просто поглощают газ и пыль в галактиках — они активно регулируют, сколько этого материала возвращается в окружающее пространство. А газ и пыль — строительные блоки для новых звёзд. Таким образом, «космические качели» джетов и ветров напрямую влияют на скорость звездообразования и эволюцию целых галактик.

Вкратце

Астрономы обнаружили: активные чёрные дыры в двойных системах не могут одновременно выбрасывать мощные джеты и рентгеновские ветры — они переключаются между этими режимами. Общий отток энергии и массы при этом остаётся стабильным. Переключение зависит от магнитных полей в аккреционном диске. Это открытие объясняет, как чёрные дыры регулируют звездообразование и влияют на эволюцию галактик. Исследование основано на трёхлетних наблюдениях системы 4U 1630−472.