Näkyvän valon Hubble-kuva 3 miljardin aurinkokerroksen mustan aukon lähettämästä suihkusta galaksin M87 sydämessä (helmikuu 1998) Luotto: NASA / ESA ja John Biretta (STScI / JHU)
Vaikka mustat aukot - määritelmältään ja luonteeltaan - ovat maailmankaikkeuden lopullisia hoitajia, keräävät ja keräävät ainetta ja energiaa siinä määrin, että edes valo ei pääse pakenemaan niiden painovoimapitoon, niillä on usein myös outo käyttäytyminen pakenemalla laajoja paljon materiaaleja myös heistä poispäin, suihkumuotoina, jotka purkautuvat satojen tuhansien - ellei miljoonien - valovuosien avaruuteen. Nämä suihkut sisältävät ylikuumennettua plasmaa, joka ei päässyt sitä mustan aukon tapahtumahorisontin ohi, vaan sai "kehrättyä" voimakkaan painovoimansa ja voimakkaan pyörintänsä takia ja ampui ulospäin ikään kuin valtavasta kosmisesta tykistä.
Tarkkaa mekanismia, kuinka tämä kaikki toimii, ei tunneta tarkasti mustina aukkoina, on pahasti vaikea tarkkailla, ja yksi suihkuttamiskäyttäytymisen hämmentävämpiä seikkoja on miksi ne näyttävät aina olevan linjassa aktiivisesti ruokkivan mustan kiertoakselin kanssa. reikä, sekä kohtisuoraan mukana olevaan lisäyslevyyn. Nyt uusi tutkimus, jossa käytetään edistyneitä 3D-tietokonemalleja, tukee ajatusta, että suihkujen muotoilusta vastaa mustien aukkojen pyörimisnopeus yhdistettynä plasman magneettisuuteen.
Äskettäisessä lehdessä julkaistussa lehdessä tiede, Marylandin yliopiston apulaisprofessori Jonathan McKinney, Kavli-instituutin johtaja Roger Blandford ja Princetonin yliopiston Alexander Tchekhovskoy kertovat havainnoistaan, jotka tehtiin käyttämällä monimutkaisen fysiikan tietokonesimulaatioita, jotka löydettiin rehun supermassiivisen mustan aukon läheisyydestä. Nämä GRMHD - joka tarkoittaa yleistä relativistista magnetohydrodynaamista - tietokoneiden simit seuraavat kirjaimellisesti miljoonien hiukkasten vuorovaikutuksia yleisen suhteellisuustekijän ja relativististen magnetoitujen plasmien fysiikan vaikutuksesta… pohjimmiltaan todella kuumat asiat, jotka löytyvät mustan aukon lisäyslevyltä. .
Lue lisää: Katso ensin mustan reiän juhlaa
Mitä McKinney et ai. heidän simulaatioissaan havaittiin, että riippumatta siitä, kuinka he suuntasivat alun perin mustan aukon suihkut, ne lopulta lopulta suuntautuivat itse mustan aukon pyörimisakseliin - juuri sellaiseen, mitä todellisen maailman havainnoissa löytyi. Ryhmä havaitsi, että tämä johtuu plasman tuottamista magneettikenttälinjoista, jotka kiertyvät mustan aukon voimakkaan pyörimisen seurauksena, jolloin plasma kootaan kapeiksi, keskittyneiksi suuttimiksi, jotka ovat suunnattu pois sen spin-akseleista - usein molemmilta napoilta.
Kauempana etäisyytenä mustan aukon pyörityksen vaikutus heikkenee ja siten suihkut voivat sitten alkaa hajota tai poiketa alkuperäisistä polkuistaan - taas mitä on havaittu monissa havainnoissa.
Tämä "magneto-spin-linjaus" -mekanismi, kuten joukkue kutsuu, näyttää olevan yleisimpiä aktiivisten supermassiivisten mustien reikien kanssa, joiden lisäyslevy on paksumpi kuin ohut - seurauksena on, että putoamisnopeus on joko erittäin korkea tai erittäin alhainen merkitystä. Tämä on tilanne edellä nähtyssä jättiläisessä elliptisessä galaksissa M87, jolla on loistava suihku, jonka on luonut sen keskustassa oleva 3 miljardin auringon massan musta aukko, sekä paljon vähemmän massiivisen 4 miljoonan auringon massan SMBH: n. oman galaksin, Sgr A *, keskellä.
Lue lisää: Linnunradan musta reikä ampuu kaikkien aikojen kirkkaimman soihdun
Näitä löytöjä käyttämällä voidaan tulevaisuuden ennusteita tehdä paremmin galaksin sydämessämme olevan kiihtyneen aineen käyttäytymisestä.
Lue lisää Kavli-instituutin lehdistötiedotteesta täältä.
Alkukuva: Yksittäinen kuva simuloidusta mustan aukon järjestelmästä. (McKinney et al.) Lähde: Kavlin hiukkasastrofysiikan ja kosmologian instituutti (KIPAC)
