Linnunradan keskellä oleva hirviön musta aukko on pahasti hiljainen, ja nyt tähtitieteilijät luulevat tietävänsä miksi.
Sen ympärille on kääritty näkymättömiä magneettikenttälinjoja - tutkijat epäilivät tämän jo. Mutta uudet kuvat osoittavat, että nämä näkymättömät viivat muodostavat rakenteen, joka ulottuu valovuosien läpi avaruudessa ja saattaa olla riittävän voimakas estämään materiaalin putoamisen mustaan reikään. Ja jos jättiläiset magneettikentät koputtavat materiaalia kiertoradalle, joka on mustan aukon tarttumattomuudesta, se voisi selittää miksi se enimmäkseen uppoutuu. Itse asiassa se on niin himmeä, että magneetti voi ohittaa sen taivaalla.
"Magneettikentän spiraalimuoto kanavoi kaasun kiertoradalle mustan aukon ympärille", NASA: n suihkumoottorien laboratorion tutkija ja tutkimuksen pääkirjailija C. Darren Dowell sanoi NASA: n lausunnossa. "Tämä voisi selittää miksi musta aukko on hiljainen, kun taas toiset ovat aktiivisia."
Kun tavaraa putoaa mustan aukon tapahtumahorisontin ulkopuolelle, se on toiminnallisesti mennyt ikuisesti. Tapahtumahorisontin ulkopuolella oleva tila on meidän näkökulmastamme todella musta. Siellä ei ole mitään nähtävää. Mutta kuten Event Horizon-teleskoopin kuva Neitsyt A-galaksin supermassiivisesta mustasta aukosta osoitti tänä keväänä, tapahtumahorisontti mustan aukon ympärille kääritään usein putoavan materiaalin pilviin. Ja että materiaali liikkuu niin nopeasti ja aiheuttaa niin paljon kitkaa, että se loistaa, luomalla valoa osoittaa, että tähtitieteilijät voivat nähdä maapallolta.
Jotkut supermassiiviset mustat aukot, jotka on laitettu sellaiseen valonäyttöön, näkyvät koko ajan. Mutta Jousimies A * on yksi yleisimmistä, "lepotilassa" olevista supermassiivisten mustien aukkojen tyypeistä. Rakenne ei näytä vievän paljon materiaalia. Ja Dowellin joukkue epäilee, että nämä voimakkaat magneettikentät voivat olla syynä.
Magneettikentän linjojen kartoittamiseksi tutkijaryhmä osoitti NASA: n infrapunakaukoputkea nimeltä SOFIA - joka on asennettu Boeing 747 -lentokoneen takaosaan - Jousimies A *. He eivät ole vielä julkaisseet tuloksiaan virallisesti, mutta tutkijat esittelivät havaintonsa Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran kesäkuun kokouksessa ja kuvasivat niitä NASA: n lausunnossa. SOFIA ei tietysti nähnyt näkymättömiä linjoja, mutta se näki pölyhiukkasten kelluvan näiden linjojen läpi. Ja magneettikenttärakenne sai kaikki hiukkaset osoittamaan yhteen suuntaan. Nämä kohdistetut hiukkaset puolestaan polarisoivat pölyn läpi kulkevan infrapunavalon - samalla tavalla aurinkolasit voivat polarisoida niiden läpi kulkevan valon - antaen tutkijoille mahdollisuuden selvittää missä linjat olivat ja mihin suuntaan ne osoittivat.
Tähtitieteilijät, jotka eivät ole mukana tutkimuksessa, sanoivat magneettikenttäviivojen mittauksen olevan jännittävää, mutta suhtautuivat skeptisesti siihen, että nuo linjat vastasivat täysin mustan aukon hiljaista tilaa. (Jokainen huomautti myös, että työtä on vaikea arvioida kokonaan ennen tutkielman julkaisua.)
Emoryn yliopiston astrofysiikan ja mustan aukon tutkija Erin Bonning, joka ei ollut mukana SOFIA-työssä, huomautti, että magneettikenttäviivojen kuva on noin 10 valovuotta, missä yksi valovuosi on noin 5,9 biljoonaa mailia (9,5 biljoonaa kilometriä). Se on paljon leveämpää kuin Jousimies A * - esine, joka sopisi aurinkokuntamme - ja on siten liian suuri, jotta sieppaat yksityiskohdat mustan aukon välittömässä läheisyydessä. Hänen mukaansa pienempi, lähempänä olevaa aluetta odotetaan tapahtuvan tärkeimpien tapahtumien koputtaessa materiaalia mustaan reikään - tai pitämällä materiaalia loitolla.
"Lehdistötiedote näyttää viittaavan siihen, että magneettikenttä kanavoi materiaalin kiertoradalle, joka" ohittaa "mustan aukon. Tämä olisi uskottava selitys Sgr A *: n voimakkaan kiinnittymisen puuttumiselle", Bonning kirjoitti sähköpostissa Elävä tiede.
Hän kuitenkin huomautti, et välttämättä odota materiaalin putoavan mustaan reikään edes ilman magneettikenttää. Suurin osa supermassiivisista mustista reikistä ei kykene absorboimaan niin paljon materiaalia - ehkä sen vuoksi, että suuri osa niistä kasaantuu pimeässä kosmisessa pedossa kiertävälle lisälevylle - ja pysyvät melko hiljaisina.
"Voit ajatella sitä tällä tavalla: Niin massiivinen kuin Sgr A *, se on fyysisesti * pieni * kohde tähtitieteellisissä mittakaavoissa. Jotta aine putoaa tapahtumahorisontin läheisyyteen, sen on liikuttava enemmän tai vähemmän suoraan kohti sitä ", Bonning sanoi.
Se tapahtuu useimmiten galakseissa, joihin on äskettäin kohdistunut väkivaltaisia sulautumisia, hän sanoi. Mutta Linnunrata ei ole käynyt läpi niin äskettäin sulautumista.
"Jos sinulla on rakenteelliset magneettikentät valovuosien päässä mustasta aukosta, joka on riittävän vahva suuntaamaan kaasun liikettä, voi olla, että tämä on lisämekanismi, joka estää aineen pääsyä galaktisiin keskuksiin", Bonning sanoi.
Mutta se ei tarkoita, että magneettikenttä on päämekanismi, joka pitää mustan aukon hiljaisena.
Misty Bentz, Georgian osavaltion yliopiston astrofysiikka, joka ei myöskään ollut mukana tutkimuksessa, huomautti, että vaikka magneettikentät ovat tärkeässä asemassa Jousimiehen A * hiljentämisessä, se ei tarkoita, että samanlaiset voimat toimivat hiljaisen supermassiivisen ympärillä mustia reikiä muissa galakseissa.
"Galaksiamme on vähän erityinen, koska sijainti sen sisällä tarkoittaa, että voimme tutkia monia ominaisuuksia ja alueita erittäin yksityiskohtaisesti", hän sanoi. "Muut galaksit ovat kuitenkin yleensä liian kaukana saavuttaakseen saman tarkkuuden ja yksityiskohtaisuuden, etenkin kun puhumme heidän galaktisten keskustensa tungosta ympäristöistä."
Ja mikä on Linnunradan totta, ei välttämättä ole totta muualla.
"Voi olla monia erilaisia syitä, miksi muut mustat aukot eivät ruoki, mukaan lukien iskuaallot ja tuulet supernoova-räjähdyksistä, jotka karkottavat kaasua galaksikeskuksesta, tai galaksikeskuksesta voi puuttua kaasua kokonaan" Bentz sanoi.
Simeon Bird, Kalifornian Riversiden yliopiston astrofysiikka, joka ei myöskään ollut mukana tutkimuksessa, kertoi Live Sciencelle, että "magneettikentät voivat varmasti auttaa selittämään miksi jotkut mustat aukot ovat lepotilassa, kun taas toiset ovat aktiivisia", mutta kuten Bentz huomautti. , "kaikki muut supermassiiviset mustat aukot ovat paljon kauempana, joten niiden ympärillä olevien magneettikentien mittaaminen ei ole helppoa".
Kuten Bentz, myös Bird kiinnostaa muita selityksiä sille, miksi mustat reiät menevät hiljaiseksi.
"Toinen mahdollisuus, joka voi auttaa pitämään mustia reikiä lepotilassa, on, että aktiivisen vaiheen aikana musta reikä lämmittää kaasun ympärilleen pisteeseen, jossa se on täysin häiriintynyt", hän sanoi. "Jos musta reikä on erittäin aktiivinen, mustasta aukosta tuleva energia saattaa pystyä poistamaan kaasun vain kokonaan, koputtamaan sen puhtaaksi galaksista."
Ja kun tämä tapahtuu, tuo musta aukko todennäköisesti menee hiljaiseksi.
Siitä huolimatta, että jonkin verran skeptisyyttä, jonka mukaan magneettikenttäviivat voisivat selittää täysin, miksi Jousimies A * on niin hiljainen - tai että muut supermassiiviset mustat aukot ovat hiljaisia samasta syystä - Bonning, Bentz ja Bird pitivät tutkimusta tärkeänä, sanoen, että se tarjoaa tähtitieteilijöille uusia avaimet supermassiivisten mustien aukkojen käyttäytymisen mysteerien vapauttamiseen.
"Jokainen löytö, kuten magneettikentän rooli Jousimiehen A * ympärillä, auttaa tarjoamaan yhden palapelin, ja riittävällä määrällä palapelejä voimme toivoa ymmärtävän galaksien elinkaaren ja niiden isäntäalueen mustat aukot", Bentz sanoi.
Toimittajan huomautus: Muokkausprosessin virheen vuoksi tässä artikkelissa on alun perin virheellisesti ilmoitettu valovuoden pituus. Itse asiassa se vie kevyen vuoden matkalla 5,9 biljoonaa mailia (9,5 biljoonaa kilometriä) tyhjiössä.
