Uudet uudet kuvat osoittavat, kuinka mustat aukot tuottavat valtavasti kirkkaita suihkukoneita miljoonien valovuosien mittaisina, jotka voidaan nähdä laajojen kosmisten etäisyyksien yli. Kuvat on tuotettu tietokonesimulaatiolla ja ne voivat auttaa ratkaisemaan pysyvän mysteerin siitä, miten suihkut muodostuvat, kuvien takana olevat tutkijat kertoivat.
Monikasta huolimatta mustat aukot eivät aina ole mustia. Koska musta reikä kuluttaa esineen, kaasu ja pöly pyörivät painovoimaisen behemotin pään ympärillä, ja kitka voi kuumentaa reunoilla olevan materiaalin halvempaan lämpötilaan. Tämä väkivaltainen prosessi luo majakkamaisia paljaita hiukkasia, jotka kulkevat ulospäin lähes valonopeudella ulospäin lähettäen säteilyä, joka voi paistaa kirkkaammin kuin koko galaksi.
"Ne ovat kuin lasersäteet, jotka lävistävät maailmankaikkeuden ja antavat meille mahdollisuuden nähdä mustia reikiä, joiden emissio olisi muuten liian himmeä havaittavissa", kertoi Illinoisissa, Evanstonissa, Northwest Western Universityssä toimiva laskennallinen astrofysiikko Alexander Tchekhovskoy Live Sciencelle.
Mutta näiden suihkujen takana olevat monimutkaiset mekanismit ovat edelleen huonosti ymmärrettäviä. Mahdollinen käsitys ongelmaan tulee siitä, että mustan reiän ympärillä oleva materiaali muuttuu plasmaksi, rakkuloisasti kuumaksi, mutta hajanaiseksi magnetoituneeksi aineeksi. Fyysikot ovat jo pitkään epäilleet, että kiertyvät magneettikentät ovat jotenkin vuorovaikutuksessa avaruus-ajan kaarevan kankaan kanssa pyörivän mustan aukon ympärille suihkujen syntymiseksi.
Kyle Parfrey NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta Greenbeltissä Marylandissa ja hänen kollegansa pystyivät simuloimaan kuinka mustan aukon reunan lähellä olevat varautuneet hiukkaset kiertyvät ja pyörivät magneettikenttiä, kuten tutkijat kertoivat 23. tammikuuta. lehdessä Physical Review Letters. Tutkijat sisällyttivät myös tietoja Albert Einsteinin suhteellisuusteoriasta mallinntaakseen näiden hiukkasten pareja, jotka lentävät erityisillä kiertoradalla. Nämä kiertoradat on viritetty oikealla tavalla siten, että jos jokin duon hiukkasista putoaa mustaan aukkoon, sen kumppani zoomaa ulos ultranopealla nopeudella, ajamalla itsensä käyttämään itse mustasta aukosta varastettua energiaa.
Mikä tahansa esine, jopa roskakori, voidaan ampua ulos avaruusaluksesta yhdellä näistä kiertorata-alueista, ja se antaisi alukselle voimakkaan energianparannuksen, sanoi Tchekhovskoy, joka ei ollut mukana työssä.
Uudet laskentamenetelmät auttavat tutkijoita tutkimaan paremmin voimakkaan sähkövirran alueita lähellä mustan aukon reunaa, mikä voi liittyä suihkussa havaittuihin röntgen- ja gammasäteisiin, Parfrey kertoi Live Science: lle. Seuraavaksi joukkue haluaa realistisemmin mallintaa prosessin, jolla generoidaan varautuneita hiukkasparia. Tämän avulla tähtitieteilijät voivat tehdä parempia ennusteita suihkun ominaisuuksista, Parfrey sanoi.
Tulokset auttavat myös tutkijoita tulkitsemaan kahden yrityksen, Event Horizon Telescope ja GRAVITY, tuloksia, joiden tarkoituksena on tällä hetkellä valokuvata ympäröivään materiaaliin varjostettu varjo Linnunradan sydämessä sijaitsevan supermassiivisen mustan aukon kautta, Parfrey sanoi.
