Äskettäin kiinni otettiin supermassiivinen musta aukko, joka haukkui tähtiä, ja hiukkasvirrat, joista musta aukko läikkyi, voisi paljastaa salaisen periaatteen, joka hallitsee galaksien kasvua.
Musta aukon juhla havaittiin ensimmäisen kerran 11. marraskuuta 2014 röntgen- ja radioteleskoopeilla ympäri maailmaa. 300 miljoonan valovuoden päässä maasta tulevat signaalit kaapasivat tähden, joka tunnetaan vuorovesihäiriön leimahduksen, raa'at viimeiset hetket. Tämä sähkömagneettisen energian räjähdys tapahtuu, kun mustan reiän valtava painovoima vetää repimässä ohitsevän tähden.
"Musta reikä tuhoaa ensin tähden. Se tekee siitä keiton", sanoi Dheeraj Pasham, Massachusettsin teknillisen instituutin Kavlin astrofysiikan ja avaruustutkimuksen instituutin tutkijatohtori ja tällä viikolla julkaistun lehden pääkirjailija. julkaisussa Astrophysical Journal. "Kun tämä tapahtuu, näemme taivaalla äkillisen säteilyvälin. Keitto putoaa vähitellen mustaan reikään, ja niin musta aukko ruokkii."
Mutta signaalissa oli yksi hämmentävä asia: Vaikka röntgensignaalien kuvio oli melkein identtinen tapahtumaan liittyvien radiosignaalien kuvion kanssa, radiosignaali heijasti sitä, mitä oli tapahtunut röntgensignaalissa 13 päivää aiemmin. Toisin sanoen, kun röntgensignaali kirkastui, radiosignaali heijastaa tätä kirkkauden lisääntymistä melkein kaksi viikkoa myöhemmin.
Tämä johti tähtitieteilijöiden olettamaan, että röntgensignaalin lähteen on oltava mustaa reikää kohti vetämää ja virranlähteessä olevaa asiaa, kun taas radioaallot tulevat mustasta aukosta pakenevan voimakkaasti syötetyn materiaalivirran suhteen, jota kutsutaan relativistiseksi suihkuksi.
Aiemmin tutkijat ajattelivat, että radioaallot tulivat tähden räjähdyksestä, kun mustaa reikää tuhoavat sen vuoroveden aallot. Tämän hypoteesin mukaan räjähdys antaa energian plasmahiukkasille ympäröivässä tilassa, ja nämä energisoidut hiukkaset lähettävät sitten radioaaltoja. Kuitenkin, jos näin olisi, radioaaltojen ja mustassa aukossa putoavan materiaalin tuottamien röntgensäteiden välillä ei olisi yhteyttä, tutkijat sanoivat.
"Väitämme, että tämä radion ja röntgensäteilyn välinen kytkentä kertoo meille, että radion on tultava suihkusta ja että suihkua säätelee lisäys", tai mustan aukon kasvua, Pasham kertoi Live Science: lle. "Tiedot osoittavat selvästi, että mikä tahansa putoaa mustaan reikään, ajaa suihkun."
Kun musta reikä syö enemmän "tähtikeittoa", mustasta aukosta pakeneva suihku vahvistaa. Tämä tutkimus merkitsee ensimmäistä kertaa, kun tähtitieteilijät ovat havainneet tällaisen korrelaation yhdessä objektissa, tutkijat sanoivat.
"Tämä kertoo meille, että mustan aukon syöttönopeus säätelee tuottamansa suihkun voimakkuutta", Pasham sanoi lausunnossaan. "Hyvin syötetty musta reikä tuottaa vahvan suihkun, kun taas aliravittu musta aukko tuottaa heikon suihkun tai ei lainkaan.
Galaksien kasvu
Pasham sanoi, että jos tulevaisuuden havainnot osoittavat samanlaisen kuvion, tutkijat voisivat alkaa ymmärtää salaperäisten suihkukoneiden alkuperää. Nämä suihkut virtaavat mustista rei'istä melkein valon nopeudella, ja joidenkin tähtitieteilijöiden mielestä suihkut voivat olla galaktisten kosmisten säteiden lähde, korkean energian hiukkasvirrat, jotka liikkuvat avaruudessa valtavien etäisyyksien päässä.
"Kuinka suuttimet laukaisevat mustat aukot, se on iso mysteeri astrofysiikassa", sanoi Pasham.
Tämän lisäksi, jos yksinkertainen suhde sitoo lisääntymisnopeuden tai nopeuden, jolla musta reikä syöttää massaa, mustan aukon relativistisen suihkun kokoon, tämä suhde voi vaikuttaa galaksien kasvuun, tutkijat totesivat lausunnossa. Tämä johtuu siitä, että galaksit kasvavat, kun uusia tähtiä muodostuu, mutta tähteiden muodostuminen vaatii kylmiä lämpötiloja. Sillä välin mustien reikien suihkut kuumentavat ympäröivää ympäristöään, mikä voi tehdä siitä väliaikaisesti liian kuumia, jotta muodostuu uusia tähtiä. Tietämystä mustien reikien suihkukoneista voidaan sitten käyttää ennustamaan galaktien kasvuvauhtia, tutkijat sanoivat.
"Jos mustan aukon syöttönopeus on verrannollinen energian pumppausnopeuteen, ja jos se todella toimii jokaiselle mustalle aukolle, se on yksinkertainen resepti, jota voit käyttää galaksien evoluution simulaatioissa", Pasham sanoi. lausunto. "Joten tämä viittaa kohti suurempaa kuvaa."
